Auswirkungen des Klimawandels auf Sedimentationsprozesse in den ästuarinen Marschen der Elbe

Promotionsprojekt von Christian Butzeck

Ständige Sedimentations- und Erosionsereignisse prägen das Elbe-Ästuar und die angrenzenden Marschen. Häufigkeit, Dauer und Höhe der Überflutung als durch die Topographie beeinflusste Faktoren, die Schwebstofffracht des Überflutungswassers, die Entfernungen zur Marschkante und den Prielen sowie die Vegetationsbedeckung und-verteilung haben Einfluss auf die Sedimentationsraten. Der aufgrund des prognostizierten Klimawandels zu erwartende Meeresspiegelanstieg wird das Sedimentationsgeschehen stark beeinflussen, so dass sich die Frage stellt, ob die Sedimentationsraten im Elbe-Ästuar hoch genug sind, um ein Mitwachsen der Marschflächen bei steigenden Wasserständen zu ermöglichen.

Im Rahmen der Promotion werden die Sedimentationsmuster auf drei Marschflächen entlang des Salinitätsgradienten der Tideelbe untersucht. Ziel der Untersuchungen ist es, die räumliche Variabilität der Sedimentationsmuster in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern (Marschhöhe, Überflutungsparameter, Sedimentationsmenge, Schwebstoffgehalten, Vegetation) zu bestimmen. Mit den ermittelten Daten soll ein multiples Regressionsmodell erstellt werden, um zukünftige Sedimentationsraten auf den Marschen des Elbe-Ästuars vorhersagen zu können. In einem finalen Schritt sollen diese Modelle an verschiedene Klima- und Managementszenarios angepasst werden. Für die Datenerhebung wurden Flächen mit möglichst ähnlichen Parametern bzgl. der Prielstruktur sowie der Ausprägung der Marschkante im Dieksanderkoog, im Neufelder Vorlandbereich sowie in der Haseldorfer Marsch gewählt. Dort erfolgte von November 2009 bis März 2011 mit Sedimentfallen eine quantitative Bestimmung der Sedimentationsmengen. Die Entleerung der Fallen und die Analyse im Labor erfolgen in 14-tägigem Zyklus. Kontinuierliche Wasserstands- und Schwebstoffbestimmung wurden auf allen drei Untersuchungsflächen durchgeführt.

Ein zweiter Schwerpunkt der Arbeit ist eine Analyse zur historischen Entwicklung der ästuarinen Marschen ab den 1960er Jahren. Anhand der GIS-gestützten Auswertung von Luftbildern verschiedener Jahrgänge sollen Flächen- und Zonierungsänderungen der Marschen sowie veränderte Nutzungsmuster auch durch anthropogene Eingriffe wie beispielsweise den Fahrrinnenausbau quantifiziert werden.

English version

alle Fotos: C. Butzeck

Priel bei Hochwasser in der Süßwassermarsch
Sommer 2010