This work deal with a comparison between the common
"bathtub method" and a state-of-the-art hydrodynamic model, called MIKE21 HD Flow Model, for modelling storm surges. The aim of this study is to work out the differences between both approaches and to find out how probable differences look like. There is the question if the "bathtub method" represents flooding adequate or, if the consideration of physics by hydrodynamic models makes a major difference and displays maybe the "real" risk of
inundations. This work tries to underline the differences between those two approaches, where the strengths and weaknesses are and what influence those differences have for an inundation analysis. The investigation was made on a digital elevation model for the study area of Kiel, the capital city of the state Schleswig-Holstein in Germany. The two approaches were made on data for a small storm surge on the basis of water-level-change and wind-regime data from 2010.
Im Rahmen des Klimawandels werden Veränderungen im Abflussverhalten von Fließgewässern erwartet, die zu einer Zunahme von sommertrockenen Bächen führen können. Für diese im Sommer austrocknenden Bäche gibt es aktuell kein biologisches Bewertungsverfahren, um den ökologischen Zustand mittels Tieren der Gewässersohle (Makrozoobenthos, Abk.: MZB) zu erfassen. Es wurde eine Bewertungsmethode für das Management dieser Fließgewässer entwickelt, welche die Anforderungen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) für das MZB erfüllt. Das entwickelte Verfahren orientiert sich an der aktuell vorhandenen offiziellen Bewertungsmethode (PERLODES) für ständig wasserführende Fließgewässer in Deutschland. Im Emscher-Lippe Raum wurden 33 Probestellen aus sommertrockenen Bächen auf ihre Besiedlung durch das MZB untersucht. An den Probestellen wurden zusätzlich chemisch-physikalische Parameter und Strukturgüteparameter aufgenommen. Durch die Auswertung dieser Datengrundlage wurden biologische Messgrößen abgeleitet, die signifikant und vorhersagbar auf strukturelle Verschlechterungen reagieren. Aus den biologischen Messgrößen wurde dann ein Index entwickelt, der die Einteilung von sommertrockenen Bächen des Tiefland in ein fünf Klassensystem zur Beurteilung des ökologischen Zustands nach WRRL ermöglicht.
Im Zentrum dieser Arbeit stehen Bioindikatoren, die im begründeten Verdacht stehen, gleichzeitig auf die anthropogenen Belastungen „Eutrophierung“ und „Klimaerwärmung“ zu reagieren. Cyanobacteria werden als Bioindikatoren mit 42 Arten und mittels ihres gesamten Biomasseanteils am Phytoplankton unter weiteren Kenngrößen im neuen deutschen Seenbewertungssystem, dem Phyto-See-Index (PSI) zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) genutzt (Mischke et al. 2008). Die meisten Vertreter der Cyanobacteria profitieren in ihrem Wachstum sowohl von einer Erhöhung der Trophie, als auch von erhöhten Wassertemperaturen.
Für die Region Brandenburg wird nach Szenario B des PIC Potsdam mit einem Anstieg der Lufttemperatur um +1,5°C bis 2050 gerechnet (Jacob &Gerstengarbe. 2005). Dies hat eine Verlängerung der Schichtungsperiode (Adrian et al. 1993, Kirillin et al. 2008) in dimiktischen Seen, eine Annäherung der Wassertemperatur an die Optima vieler Arten und eine erhöhte hypolimnische P-Rücklösung (Adrian et al. 1993) zur Folge, was insgesamt einen höheren Trophiestatus der Seen einhergehend mit höheren Phytoplanktonbiomassen erwartet lässt. Es wird postuliert, dass die globale Erwärmung zur Verschiebung der Referenzzönosen („composition metrics“ wie PTSI und Algenklassen-Metrik) und der Biomasseausprägung („biomass metrics“) führt und damit die Bewertungsmatrix angepasst werden müsste.
Um den Effekt der prognostizierten Erhöhung von Cyanobacteria auf die Bewertung mittels Phyto-See-Index zu dokumentieren, wird in diesem Beitrag der Biomasseanteil dieser Gruppe in einem Szenario anhand realer Seendaten künstlich verdoppelt und der Bewertung „ohne potentiellen Klimaeinfluss“ gegenübergestellt.
Ein weiteres Phänomen aufgrund der Klimaerwärmung wird anhand eines Populationsmodells, welches zur Berücksichtigung der Überwinterung mittels Dauerzellen (Akineten) für eine Art der Nostocales (Cyanobacteria) entwickelt wurde, vorausgesagt (Wiedner et al. 2007): Es besagt, dass nostocale Arten mit einem Lebenszyklus bei Klimaerwärmung aufgrund der früheren Keimung höhere sommerliche Biomassen aufbauen werden. Um den Effekt einer Erhöhung der Lufttemperatur im vorausgehenden Winter oder Frühjahr auf die Nostocales in Freilanddaten zu beobachten, werden Langzeitdaten von 35 Seen mit kalten und warmen Jahren (-zeiten) ausgewertet.
Die „Passgenauigkeit“ zwischen Entstehung, Verbreitung und Nutzung von
Wissen in Bezug auf regionale Entscheidungsträger bei Fragen der Anpassung an den Klimawandel wurde bisher kaum bewertet. Anhand einer großen Stichprobe regionaler Entscheidungsträger wurde mit Methoden der Umfrageforschung Fragen der Kompatibilität zwischen Bedarf und Verfügbarkeit von Informationen untersucht. Der Themenkreis umfasst Informationsquellen, die Wahrnehmung regionaler Anpassungsprioritäten, die Frage, wie nach Ansicht von Entscheidungsträgern Informationen besser nutzbar gemacht werden können, Hemmnisse bei Projekten zur Umsetzung der Anpassung und den Einfluss der Wissenschaft auf die Entscheidungsfindung.
Die „Passgenauigkeit“ zwischen Entstehung, Verbreitung und Nutzung von Wissen in Bezug auf regionale Entscheidungsträger bei Fragen der Anpassung an den Klimawandel wurde bisher kaum bewertet. Anhand einer großen Stichprobe regionaler Entscheidungsträger wurde mit Methoden der Umfrageforschung Fragen der Kompatibilität zwischen Bedarf und Verfügbarkeit von Informationen untersucht. Der Themenkreis umfasst Informationsquellen, die Wahrnehmung regionaler Anpassungsprioritäten, die Frage, wie nach Ansicht von Entscheidungsträgern Informationen besser nutzbar gemacht werden können, Hemmnisse bei Projekten zur Umsetzung der Anpassung und den Einfluss der Wissenschaft auf die Entscheidungsfindung.
Der Bericht beschreibt die Aktivitäten des Projekts RADOST in den fünf Modulen „Netzwerk und Dialog“, „Natur- und ingenieurswissenschaftliche Forschung“, „Sozio-ökonomische Analyse“, „Nationaler und europäischer Politikrahmen/ nationaler und internationaler Austausch“ und „Kommunikation und Verbreitung der Ergebnisse“ und deckt den Zeitraum von Juli 2009 bis April 2010 ab. Das Projekt RADOST (Regionale Anpassungsstrategien für die deutsche Ostseeküste) wird im Rahmen der Fördermaßnahme KLIMZUG („Klimawandel in Regionen zukunftsfähig gestalten“) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Nach fünf Jahren Forschung und Dialog zu Klimawandel und Klimaanpassung präsentiert das RADOST-Projekt seine wichtigsten Forschungsergebnisse in einem Abschlussbericht. Der Bericht bietet eine Übersicht über Aktivitäten und Ergebnisse aus dem gesamten Förderzeitraum 2009 – 2014. Ein besonderer Schwerpunkt liegt – anknüpfend an die vorigen Jahresberichte – auf dem Berichtszeitraum 2013–2014.
Einen Schwerpunkt bilden die angewandte Forschung und Netzwerkbildung in den sechs Fokusthemen Küstenschutz, Tourismus und Strandmanagement, Gewässermanagement und Landwirtschaft, Häfen und maritime Wirtschaft, Naturschutz und Nutzungen sowie Erneuerbare Energien. Darunter werden alle 16 RADOST-Anwendungsprojekte, die in Zusammenarbeit mit Praxispartnern vor Ort durchgeführt wurden, anschaulich beschrieben. Weitere Kapitel widmen sich den Forschungsarbeiten in den Natur- und Ingenieurwissenschaften und der Sozioökonomie, dem nationalen und internationalen Austausch sowie der Kommunikation von Ergebnissen zur Anpassung an den Klimawandel.
Der Bericht richtet sich an Akteure in Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern aus Verwaltung, Wirtschaft, Wissenschaft und Nichtregierungsorganisationen sowie an die interessierte Öffentlichkeit.
Over the last decades, Fucus vesiculosus, an ecologically important macroalga in the German Baltic Sea, has shown a massive retreat from the deeper zones of its former distribution presumably due to low light co-acting with other potential stressors such as high temperature, fouling, and grazing. In shallow water F. vesiculosus may be exposed to high water temperatures during summer seasons. Intensity and frequency of heat waves are expected to increase due to climate change which could potentially affect all fucoid life stages. Early life stage processes (fertilization, germination) are often considered particularly sensitive to stress. If the mortality caused by a first heat wave in a genetically diverse population selects for stress resistance, we would expect the survivors to be less sensitive to a second heat wave or possibly even to other stressors like feeding pressure.
In the present study, the mortality of early post-settlement stages of F. vesiculosus under thermal stress and the sensitivity of survived recruits against a proximate stressor (feeding pressure, second heat wave) were analysed by laboratory experiments. The mortality of early fucoid life stages at 25°C, compared to their mortality at 15°C was significantly higher. Regrettably, the ensuing assessment of feeding impact by Idotea baltica and Hydrobia ulvae on the surviving germlings could not be analysed since the two consumer species unexpectedly avoided feeding on the young stages of F. vesiculosus. During the second thermal stress experiment fucoid offspring which was genetically preselected by high temperature (first heat wave: 25°C) differed not significantly in sensitivity from fucoid offspring without prior stress.
A reestablishment of Fucus vesiculosus where it is locally vanished would be an indicator for improved water quality. Thus the Agency for Agriculture, Environment and Rural Areas of Schleswig - Holstein (LLUR) is thinking about opportunities to resettle F. vesiculosus. On behalf of RADOST project, the tolerance of early fucoid life stages towards thermal stress was analysed and after four days of thermal treatment a high percentage of the treated fucoid offspring survived. It might be that inside species genotypes exist which are less sensitive against future environmental changes.
Over the last decades, Fucus vesiculosus, an ecologically important macroalga in the German Baltic Sea, has shown a massive retreat from the deeper zones of its former distribution presumably due to low light co-acting with other potential stressors such as high temperature, fouling, and grazing. Global warming may increase abiotic as well as biotic pressures and exacerbate environmental conditions in coastal ecosystems. The present study focussed on the effects of single or subsequently combined stressors on survival and palatability of juvenile F. vesiculosus. Fucoid offspring were exposed to high temperature and/ or feeding pressure. Feeding preference of Idotea baltica was quantified in a pellet assay calculated as an odds ratio. High temperature significantly impaired the survival of juvenile fucoids. Neither single nor combined stress considerably influenced the feeding preference of I. baltica. Surprisingly I. baltica strictly avoided pellets with juvenile F. vesiculosus compared to adult F. vesiculosus. Avoidance tended to be less pronounced in juvenile fucoids previously stressed by high temperature. Obviously grazing does not induce anti-herbivore defence, but rather the young plants appeared constitutively well-protected against isopod feeding. These results contradict the prevailing opinion that juvenile F. vesiculosus is more susceptible to herbivore grazing than adult F. vesiculosus.