Description: Salzmarschen spielen eine wichtige Rolle im Küstenschutz: Sie können sich im Allgemeinen dem Meeresspiegelanstieg anpassen, da häufigere Überflutungen zu erhöhten Sedimentdepositions- und Aufwuchsraten führen. Im Laufe der nächsten Jahrzehnte könnte es jedoch auf Grund des Klimawandels zu komplexen morphologischen Reaktionen der Salzmarschen kommen. Sedimentdepositionsraten und Muster in Salzmarschen werden von externen Umweltfaktoren wie etwa dem Tidenhub und der Sedimentzufuhr beeinflusst, die wiederum vom Klimawandel beeinflusst werden. Lokal werden Sedimentdepositionsraten und Muster wiederum von internen Faktoren wie z.B. der Geländehöhe beeinflusst. Zusätzlich hat die Vegetation einen positiven Einfluss auf die Sedimentdeposition, da sie die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers reduziert. Eine erhöhte Sedimentdeposition und die daraus resultierende Höhenveränderung wiederum führen zur Änderung der Vegetation und Erhöhung der Biomasse. Dies wiederum führt zu erhöhtem Sedimenteintrag und somit zu eine positiven Rückkopplungsschleife von Sediment- und Vegetationsdynamik. Es gibt derzeit verschiedene morphodynamische Modelle, die diese Faktoren einbeziehen und damit Höhenänderungen von Tidemarschen vorausberechnen. Es existieren dabei sowohl Modelle, die auf empirischen Messungen und statistischer Auswertung beruhen als auch physikalische Modelle, die auf hydrodynamischen Gleichungen fußen. Bei einigen Modellen wurde zudem der Einfluss der Vegetation auf die Sedimentdeposition berücksichtigt. Viele biophysikalische Wechselwirkungen zwischen Vegetation und Hydromorphologie sowie der Einfluss von heterogener Vegetation auf Sedimentbewegungen sind bisher jedoch nur unzureichend dargestellt. So geht man in Modellen etwa häufig von homogenen unteren Marschen aus, obwohl sich die Vegetationsstruktur stark je nach Marschzone unterscheidet und innerhalb der Zonen heterogene Muster bildet. Noch gravierender ist außerdem die bisherige Annahme der Modelle, dass die Vegetation statisch sei, wobei der Aufwuchs der Marsch tatsächlich ein wesentlicher Antrieb der Vegetationssukzession ist: Diese führt zu einer Veränderung der Vegetationsstruktur und sollte so wiederum auch die Sedimentdynamik wie oben dargestellt beeinflussen. Wir möchten nun die morphodynamischen Marschmodelle verbessern, indem wir die Rückkopplungen von Sedimentdynamik und Vegetationsentwicklung für die Salzmarschen im Wattenmeerraum integrieren. Solche integrierten Modelle sollen bessere Vorhersagen der Marschentwicklung unter verschiedenen Klimamodellen (WP A/B) ermöglichen. Weiterhin lassen sie sich einsetzen, um Entscheidungen im Zusammenhang mit Küstenschutzmaßnahmen zu treffen (WP C).
Types:
SupportProgram
Tags:
Vegetation
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Vegetationsdynamik
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Überschwemmung
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Biofilm
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Küstenschutz
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Marschland
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Meeresspiegelanstieg
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Salzwiese
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Statistisches Modell
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Topographie
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Prognose
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Fließgeschwindigkeit
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Geographie
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Klimamodell
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Meeresspiegel
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Physikalisches Modell
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Statistische Analyse
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Sediment
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Sedimentdynamik
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Hydromorphologie
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Biomasse
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Gezeiten
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Klimawandel
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Ökologischer Faktor
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Änderung
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Biodiversität der Pflanzen
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Biodiversität der Ökosysteme
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Rückkopplung
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Statisches Modell
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Versorgung
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Ökologie Pflanzen
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Ökologie der Ökosysteme
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Region:
Hamburg
Hamburg
Hamburg
Bounding boxes:
8.4206247° .. 10.3252805° x 53.395111799999995° .. 53.9646322°
8.104499560475634° .. 10.325959157504757° x 53.395070257672586° .. 54.027649975688135°
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Organisations
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Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
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Ecosystem Management Research Group (Mitwirkung)
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Umweltbundesamt (Bereitstellung)
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Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Biozentrum Klein Flottbek und Botanischer Garten (Mitwirkung)
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Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Biozentrum Klein Flottbek und Botanischer Garten, Arbeitsgruppe Angewandte Pflanzenökologie (Projektverantwortung)
Last harvest: 17.09.2026 23:53
Time ranges:
2016-01-01 - 2026-09-29
Alternatives
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Language: Englisch/English
Title: Sub project: Integrating morphodynamic and ecological processes to understand and predict the response of salt marshes to sea-level change and reduced sediment supply
Description: Salt marshes are coastal sedimentary systems which are important for wave attenuation and coastal protection. In general, many salt marshes can adjust to sea level rise (SLR), because increased inundation frequencies lead to enhanced sediment deposition and accretion. However, on a decadal time scale complex morphological responses of tidal marshes might evolve in times of global change due to spatial and temporal variable sediment deposition rates. Sediment deposition and accretion rates and patterns in salt marshes are affected by external environmental factors such as the tidal range, storm frequency and sediment supply, many of which will be altered by environmental change. Internal factors such as elevation and distance to the sediment source affect sediment deposition rates and patterns on the local scale. Additionally, vegetation was found to increase sediment deposition by reducing flow velocity. Increased sediment deposition and the resulting surface-elevation change in turn promote vegetation change and increase biomass production, which leads to more sediment trapping and thus to a positive feedback loop of sediment dynamics and vegetation. Various morphodynamic models considering these factors have been proposed to predict changes in surface elevation of tidal marshes. These models reach from zero-dimensional point models to landscape scale models. Furthermore, both models based on empirical field measurements and statistical analysis, and physical models based on hydrodynamic equations are available. Many of these models also attempt to include the effect of vegetation on flow and sediment deposition. Yet, many biophysical interactions between marsh vegetation and hydro-morphological processes, and effects of heterogeneous vegetation patterns on sediment fluxes are poorly understood. For example, models mostly focus on homogeneous low marshes, but vegetation structure strongly differs between marsh zones and forms heterogeneous patterns. Most importantly, models generally assume that vegetation is static, while morphological marsh development is indeed also a main driver of vegetation succession, leading to changes in vegetation properties which in turn also affect sediment dynamics as outlined above. We propose to improve morphodynamic marsh models by integrating feedback loops between sediment and vegetation dynamics for salt marshes in the Wadden Sea. These models will be better able to predict marsh response to different climate change scenarios (WP A/B). Furthermore, they will be a useful tool for decision making in the context of coastal protection measures (WP C). We propose a three year project for two PhD-students. PhD-student A would focus on empirical and physical modelling of sediment deposition and accretion. PhD-student B would develop a predictive habitat distribution model for salt marsh vegetation.
URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1084281
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