Bio-Geo-Feedbacks in Estuarine Environments of the Anthropocene - BiGEst

Hintergrund des Projektes
Ästuare sind gezeitenbeeinflusste Flussmündungen und verbinden Süßwasserökosysteme mit marinen Ökosystemen sowie terrestrische und aquatische Lebensräume. Ökosystemleistungen, die von Ästuaren für die menschliche Gesellschaft bereit gestellt werden, reichen von Küstenschutz über Wasserfilterung bis zur Regulation von Treibhausgasemissionen und besitzen einen großen monetären Wert. Viele der ästuarinen Ökosystemleistungen basieren auf dem Zusammenspiel und auf Rückkopplungseffekten von biologischen, physikalischen und geochemischen Prozessen – sogenannten „bio-geo-feedbacks“. Ästuare in Europa sind seit langer Zeit durch den Einfluss des Menschen geprägt, beispielsweise durch Eindeichung von Marschen, Eutrophierung, Verschmutzung, Fischerei und durch das Ausbaggern von Fahrrinnen für die Schifffahrt. Im Lauf des Anthropozäns hat sich der Zustand vieler Ästuare dadurch stark gewandelt: Von nahezu unbeeinflussten Ökosystemen (vor ca. 1000 Jahren), über stark degradierte Ökosystemen (vor ca. 25-50 Jahren) bis hin zur gegenwärtigen stellenweisen Verbesserung des Umweltzustandes durch die gesellschaftliche Betonung von Umwelt- und Naturschutz. Die nachhaltige Entwicklung von Flussmündungsgebieten und der Schutz ihrer Ökosysteme erfordert ein besseres Verständnis des Zusammenwirkens von biologischen, physikalischen und geochemischen Prozessen sowie die Berücksichtigung kultureller und wirtschaftlicher Aspekte.

Zielsetzung des Projekts
Das KNU geförderten Projekt „Bio-Geo-Feedbacks in Estuarine Environments of the Anthropocene“ soll zur Beantwortung folgender Forschungsfragen beitragen:

1. Wie haben sich die Mensch-Umwelt-Beziehungen in Ästuaren der temperaten Zone im Laufe des Anthropozäns entwickelt und wie könnten sie in Zukunft aussehen?
2. Wie haben sich bio-physikalische sowie bio-geochemische Prozesse in Ästuaren der temperaten Zone unter dem Einfluss des Menschen verändert?
3. Welche Rolle spielen bio-physikalische sowie bio-geochemische Prozesse in Ästuaren der temperaten Zone für die Bereitstellung von Ökosystemleistungen und wie können diese bewertet werden?

Vorgehen/Methode
In dem zu beantragenden Projekt werden Wissenschaftler der Universität Hamburg aus den Lebens-, Natur-, Geistes- und Wirtschaftswissenschaften eng zusammenarbeiten, um die Auswirkung von menschlichem Einfluss und Klimawandel auf ästuarine Ökosysteme und die in ihnen ablaufenden biologischen, physikalischen und geochemischen Prozesse zu untersuchen. Das Elbeästuar wird als Hauptuntersuchungsgebiet dienen. Zur Beantwortung der Forschungsfragen soll ein breites Methodenspektrum angewendet werden, das manipulative Feld- und Laborexperimente, numerische Modellierung von Hydrodynamik und Sedimenttransport, Nahrungsnetzanalysen, Messungen des Gasaustausches zwischen Boden und Atmosphäre sowie Recherche in Archiven und Bevölkerungsumfragen umfasst.