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Bericht "Reefs at Risk Revisited" veröffentlicht

Nach einem Bericht des Washingtoner World Resources Institute, der gemeinsam von verschiedenen US-Behörden und 25 Organisationen erstellt wurde, sind derzeit 75% aller Korallenriffe weltweit bedroht. Hält diese Entwicklung an, sind laut Bericht bis 2050 alle Korallenriffe weltweit gefährdet. Die Studie „Reefs at Risk Revisited“, die am 23. Februar 2011 vorgestellt wurde, baut auf der bereits 1998 erschienenen Analyse „Reef at Risk“ auf. Damals wurde vor allem der Einfluss von lokalen Bedrohungen auf Korallenriffe wie zum Beispiel Überfischung, zerstörerische Fischfangmethoden oder Verschmutzungen durch Umweltgifte untersucht. Der aktuelle Bericht bezieht erstmals auch globale Einflussfaktoren mit ein. Durch den Klimawandel geraten die Korallenriffe unter zusätzlichen Druck. Ein weiterer Faktor ist die zunehmende Versauerung der Ozeane. Der Bericht identifiziert erstmals 27 Länder, die sozial und wirtschaftlich besonders von einer Zerstörung der Riffe betroffen sind. Darunter sind die Komoren, die Fidschi-Inseln, Grenada, Haiti, Indonesien, Kiribati, die Philippinen, Tansania und Vanuatu, die am meisten stärksten betroffenen Länder.

Wissenschaftler werten das Ausmaß der Ozeanversauerung aus

Bereits zum Ende dieses Jahrhunderts könnte die Ozeanversauerung das Ökosystem unserer Meere verändern. Biologen des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), haben deshalb erstmals das Ausmaß dieser bedrohlichen Veränderung bewertet. In ihrer Studie haben sie alle verfügbaren Daten über die Reaktion von Meerestieren auf die Ozeanversauerung zusammengetragen und analysiert. Dabei stellten die Wissenschaftler fest, dass zwar die meisten der untersuchten Tierarten von der Ozeanversauerung betroffen, die jeweiligen Auswirkungen jedoch sehr artspezifisch sind. Die Ergebnisse der AWI-Forscher erschienen am 25. August 2013 online in der Fachzeitschrift Nature Climate Change. Die Studie der Biologen des Alfred-Wegener-Instituts entstand im Rahmen des fünften Weltklimaberichts und soll einen Überblick über den aktuellen Wissenstand zur Ozeanversauerung geben.

Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis für Ozeanforscher

Am 27. Februar 2012 erhielt Prof. Dr. Ulf Riesesell des Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (IFM-GEOMAR) den Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG). Der Wissenschaftler erhält den wichtigen Förderpreis für seine Forschungen zum Ozeanwandel, einer der weitreichendsten Begleit- und Folgeerscheinungen des vom Menschen verursachten Klimawandels.

Tropische Korallenriffe verlieren durch Ozeanversauerung zwei Drittel ihres Zooplanktons

Tropische Korallenriffe verlieren durch Ozeanversauerung bis zu zwei Drittel ihres Zooplanktons. Zu diesem Ergebnis kommt ein deutsch-australisches Forscherteam, welches die Riffe um Kohlendioxid-Austrittsstellen vor der Küste Papua Neuguineas untersucht hat. An diesen vulkanischen Quellen entweicht so viel Kohlendioxid aus dem Meeresboden, dass das Wasser jenen Säuregrad besitzt, den Wissenschaftler für die Zukunft der Weltmeere vorhersagen. Den Rückgang des Zooplanktons erklären die Forscher mit dem Verlust geeigneter Versteckplätze. Er wird hervorgerufen, weil sich die Korallengemeinschaft des Riffes mit zunehmender Versauerung verändert. Anstelle dicht verzweigter Geweihkorallen wachsen dann robuste helmförmige Arten von Steinkorallen, die dem Zooplankton kaum Unterschlupf bieten. Da diese Kleinstorganismen eine wichtige Nahrungsquelle für Fische und Korallen darstellen, sind die Folgen für das Nahrungsnetz des Korallenriffes weitreichend, berichten die Forscher in einer Studie, die am 19. September 2016 im Onlineportal des Fachmagazins Nature Climate Change erschienen ist.

BIOACID – Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Lebensgemeinschaften

Am 1. September 2009 startete das Großforschungsprojekt BIOACID (Biological Impacts of Ocean ACIDification), ein Verbundprojekt, das die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Lebensgemeinschaften im Meer untersucht. Im Rahmen von BIOACID sollen in fächerübergreifender Zusammenarbeit unter anderem die Effekte der Ozeanversauerung auf die Kalkbildung, das Wachstum und die Entwicklung von Meeresorganismen ermittelt werden. An dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die nächsten drei Jahre mit 8,5 Millionen Euro finanzierten Projekt sind insgesamt 14 Forschungsinstitute und Universitäten aus ganz Deutschland beteiligt. Die Projektleitung liegt beim Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Kiel. Das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft übernimmt die stellvertretende Koordination und erhält insgesamt 2,9 Millionen Euro Projektmittel.

Are we doing enough for human health and our environment?

This brochure presents the German national working groups for environmental monitoring and research which contribute to the Working Group on Effects (WGE) of CLRTAP. Their results show the improvements in the state of the environment which have been achieved since 1990, among other things by the implementation of the Gothenburg Protocol, and also shows where further measures are needed with respect to air quality.

Langzeitbetrachtung der Gewässerversauerung

Langzeitbetrachtung der Gewässerversauerung - Fallstudie im Erzgebirge.

Trends and drivers of biodiversity of benthic invertebrates in European freshwaters

This study includes analyses of trends and drivers of species diversity of benthic invertebrates in European rivers and lakes. The invertebrates were sampled at freshwater monitoring sites in the Czech Republic, Germany, Latvia, Norway, Sweden and the UK. The data includes about 1.8 million benthic macroinvertebrates from 5225 samples in 55 rivers and 34 lakes collected between 1982 and 2014. In addition, data on water chemistry, precipitation and temperature from the same sites and periods are included, where such data exist. The study sites forms part of national monitoring programmes and most represent sites of nutrient poor waters that have been influenced by long-range air pollution leading to acidification and are now in a process of chemical recovery. To our knowledge, no comparable studies on biodiversity exist at this scale. <BR>Over the monitoring period, the concentration of sulphate has decreased, while pH and buffering capacity (ANC) have increased. A majority of the rivers and lakes (70 of 89 sites) show a net increase in species diversity (both richness and Shannon), albeit the increase is not statistically significant for all sites. The biodiversity of lakes has increased to a smaller extent than the biodiversity of rivers. <BR>The biodiversity increase is correlated with sulphate (SO4), pH and monthly minimum temperature. There is no lag between SO4 or pH and a change in biodiversity. For temperature, a lag around one year provides the best fit, suggesting that the temperature now may influence the biodiversity next year. Pressure from acidification also influenced the stability of the biological community in rivers, with greater short-term variation in the invertebrate community during times of higher SO4. Likewise, the stability of the biological community of lakes could be linked to variation in mean monthly precipitation with greater short-term variation during times of low precipitation. <P>A Bayesian model predicts that if European water quality and environment stabilises, then a continued increase in biodiversity across nearly all sites is expected. However, the increase will be counteracted by any further regional increase in temperature.In: Book of Abstracts : 33rdSIL Congress, July 31, 2016 - August 5, 2016, Torino, Italy/ International Society of Limnology, S. 67

Fische schützen: Forum Fischschutz und Fischabstieg

Fische schützen: Forum Fischschutz und Fischabstieg Alle Fische wandern in den Gewässern. Auf ihrem Weg flussabwärts können sie an Turbinen von Wasserkraftwerken verletzt und getötet werden. Um die europäischen Gewässerschutzziele zu erreichen, überlegen Wasserkraftbetreiber, Fachleute aus Wissenschaft, Behörden und Verbänden im „Forum Fischschutz und Fischabstieg“, wie diese Schäden vermieden werden können. Die Ergebnisse sind online nachzulesen. Problem: Tödliche Verletzungen von Fischen auf Fischwanderungen Wenn Fische flussabwärts wandern, um nahrungsreiche Lebensräume zu erreichen, sich fortzupflanzen oder sich vor Gefahren in Sicherheit zu bringen, können sie an Wehren, Schleusen oder anderen Bauwerken aufgehalten werden. Oft führt der verbleibende freie Weg stromabwärts durch eine Wasserkraftturbine. In Turbinen können Fische erheblich verletzt werden. Verletzungen können auch auftreten, wenn Wasser für die Kühlung von Kraftwerken aus dem Fluss entnommen oder in Pump- und Schöpfwerken gepumpt wird. Die Verletzungen reichen von Schuppenverlusten bis zum Tod. In Abhängigkeit von der Turbinenart, der Umdrehungsgeschwindigkeit der Turbinenschaufeln, der Fischart und anderer Faktoren können so bis zu 100 Prozent der Fische geschädigt werden. Je länger die Wanderwege einer Fischart sind, desto mehr Bauwerke müssen sie passieren. Damit steigt das Risiko, dass sich die Schädigung auf die Population auswirkt. Es müssen daher Maßnahmen gefunden und umgesetzt werden, die diese Fischschäden minimieren. Problemverständnis: Forum Fischschutz Maßnahmen für den Schutz der Fische vor Verletzungen und für eine schadfreie Passage stromabwärts können an Querbauwerken, Wasserentnahmebauwerken, Wasserkraftanlagen und Pump- und Schöpfwerken notwendig werden. Oft sind sie eine Herausforderung für die Anlagenbetreiber, wenn sie hohe Investitions- und Betriebskosten und Energieverluste an Wasserkraftanlagen bewirken. Um die Ziele im Gewässerschutz – z.B. nach der Europäischen ⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠ - bis 2027 zu erreichen, müssen die Schutzmaßnahmen rasch umgesetzt werden. Doch häufig reicht das Wissen nicht aus, um Fische auf ihren Wanderungen sicher vor den Gefahren der Bauwerke zu schützen. Zu dem Handlungsdruck und den nötigen Investitionssummen gesellen sich daher Unsicherheiten.  Das Thema wird daher sehr kontrovers diskutiert. Die Bereitschaft, in den Schutz der Fischfauna zu investieren ist gering. Darum hat das Umweltbundesamt 2012 das „Forum Fischschutz und Fischabstieg“ gegründet, um einen interessenübergreifenden Informations- und Erfahrungsaustausch zu ermöglichen und den Dialog zwischen den Akteuren, Gremien und Institutionen voranzubringen. Auf den Arbeitstreffen kommen Fachleute aus den Wasserwirtschafts-, Naturschutz- und Fischereiverwaltungen der Länder und des Bundes, der Bundeswasserstraßenverwaltung, der Energiewirtschaft, dem Ingenieurwasserbau, der Fischereibiologie, den Naturschutz-, Angler- und Fischereiverbänden und der universitären Wissenschaft zusammen. Mittlerweile haben sich mehr als 300 Personen aus über 140 Institutionen auf den Tagungen, Workshops, Exkursionen oder im World Café des Forums in die Diskussion eingebracht. Das Themenspektrum erstreckt sich von den umweltrechtlichen und umweltpolitischen Rahmenbedingungen über die technischen Schutzmaßnahmen bis hin zur Verhaltensbiologie der einzelnen Fischarten. Ergebnisse des Forums Im Dialog wurde zu zahlreichen Punkten ein gemeinsames Verständnis erarbeitet, welche Anforderungen und Lösungen für Fischschutz und Fischabstieg es heute gibt. Gemeinsame Auffassung des Forums ist es zum Beispiel, dass Fische an technischen Bauwerken am besten durch mechanische Abschirmungen geschützt werden. Diese Abschirmungen werden auch als Fischschutzrechen bezeichnet und sind für Fische ab einer Körperlänge ab 10 cm nicht mehr passierbar. Diese Fischschutzrechen funktionieren an Wasserkraftanlagen, die über eine Leistung bis zu einem Megawatt verfügen. Das sind weit mehr als 85 Prozent der Anlagen in Deutschland. An größeren Anlagen wird es schwieriger, Fische zu schützen. Hier können moderne Turbinen helfen, die weniger Verletzungen verursachen. Der Wasserkraftbetreiber kann auch Wehre öffnen oder andere Maßnahmen ergreifen, wenn Fischwanderungen einsetzen. Das klappt bisher gut für den Aal. An Weser, Main und Mosel werden Aale auch gefangen, bevor sie in die Turbinen gelangen und erst wieder in den Fluss eingesetzt, wenn der Weg bis zur Nordsee frei von weiteren Wasserkraftanlagen ist. Besonders problematisch wird es, wenn Fische nicht nur geschützt sondern auch zu einem ungefährlichen Abstiegsweg geleitet werden sollen. Hier können Verhaltensbeobachtungen an Fischen helfen, denn es gibt noch nicht für alle Fischarten und Entwicklungsstadien gute Lösungen, sie wirkungsvoll zu schützen und zu leiten. Die Forschungsarbeit konzentriert sich auf Fischschutzsysteme an großen Anlagen und die weitere Verbesserung der Schutz- und Leitwirkung. Dafür müssen wir moderne Fischschutzmaßnahmen umsetzen und ihre Funktion kontrollieren. Daneben ist es wichtig mehr über das Zusammenspiel von Fisch und Technik im Labor zu erfahren. Ergebnisse nachlesen, Kontakte knüpfen, im Atlas Fischschutz stöbern und selbst aktiv werden Auf Grund der vielen Informationen und der vielen Beteiligten betreibt das Forum Fischschutz und Fischabstieg eine eigene Internetplattform . Speziell zum Forum können Sie dort die einzelnen Ergebnispapiere der Workshops abrufen oder sich Vorträge anschauen, die im Forum gehalten wurden. Dort finden Sie neben einer Synthese aller Ergebnisse auch das Gutachten des Forums, wie Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen am besten begutachtet werden sollten. Die Seite informiert auch über aktuelle Veranstaltungen und über die verschiedenen Akteure in dem Themenfeld, wenn Sie einen Ansprechpartner suchen. Damit die Maßnahmenumsetzung aber auch der Dialog trotz vieler verschiedener Ansichten besser funktioniert und konfliktärmer abläuft, hat das Forum eine Reihe von Empfehlungen zusammengestellt. Der Atlas Fischschutz und Fischabstieg enthält Standorte an denen moderne Fischschutz- oder Fischabstiegsmaßnahmen umgesetzt wurden. Zu den Maßnahmen finden Sie zahlreiche Informationen. Zum Beispiel zu den Wasserkraftstandorten oder Pump- und Schöpfwerken, zur eingesetzten Fischschutztechnik oder zu Begleituntersuchungen. Dem Atlas ist auch eine Datenbank hinterlegt. Das heißt Sie können auch gezielt nach einer bestimmten Turbinenart oder einer Fischabstiegseinrichtung suchen.

Versauerte Waldbäche – eine Trendanalyse

30 Jahre Monitoring versauerter Waldbäche in Rheinland-Pfalz – eine Trendanalyse Ist Gewässerversauerung nicht ähnlich wie „Saurer Regen“ ein längst erledigtes Thema? Könnte man meinen – das Problem ist zwar kleiner geworden, aber noch aktuell. Ein Beispiel hierzu: Die derzeit viel diskutierten Stickoxide (NOx) sind nicht nur für die Stadtluft ein Problem, sondern auch für versauerungsempfindliche Landschaften und deren Gewässer. Dies gilt beispielsweise für die Quarzit-Höhenlagen des Hunsrücks oder die Montabaurer Höhe im Westerwald. Dort sind die Böden besonders kalkarm und besitzen nur sehr geringes Pufferungsvermögen gegen Säureeinträge. Trotz des Rückgangs von versauernd wirkenden Luftschadstoffen aus Verbrennungsprozessen durch Energieerzeugung, Industrie und Verkehr sowie – in bislang sehr viel geringerem Umfang – bei Ammoniakemissionen aus der Landwirtschaft, gibt es auch in Rheinland-Pfalz durch Säureeinträge aus der Luft beeinträchtigte Bäche. Die Folge: Keine Fische und Artenarmut unter Wirbellosen Die Hauptsymptome versauerter Gewässer sind dauerhaft oder phasenweise niedrige pH-Werte um pH 4,5-5,5. Dazu kommen toxische Metallkonzentrationen im Sickerwasser der Einzugsgebiete und im Bachwasser. Die Folge ist eine gewässerökologische Verödung, die mit einem weitgehenden Fehlen von Fischen und einer auffälligen Artenarmut der aquatischen Wirbellosen-Lebensgemeinschaft einhergeht. Wirbellose sind daher sehr zuverlässige Indikatoren von Gewässerversauerung. Es gibt auf der einen Seite Arten und Tiergruppen, wie u.a. Schnecken, Eintagsfliegen und Bachflohkrebse, die sehr empfindlich auf Säurestress reagieren. Auf der anderen Seite gibt es auch Artengruppen der Steinfliegen, Zweiflügler-Larven und viele Wasserkäfer, die ausgesprochen säureresistent sind. Diese unterschiedliche Säuretoleranz unter den Wirbellosen-Gruppen macht man sich bei der gewässerökologischen Zustandsbewertung zu Nutze. Schon mit einer einmaligen Standarderhebung des Makrozoobenthos lässt sich sehr zuverlässig der Säurezustand eines Baches feststellen. Langjährige Untersuchung von Waldbächen im Soonwald und Hunsrück Das Landesamt für Umwelt (LfU) untersucht die Entwicklung der Gewässerversauerung von sieben kleinen Waldbächen im Soonwald und im Nationalpark Hunsrück-Hochwald seit Mitte der 1980er-Jahre mittels regelmäßiger, monatlicher Beprobungen des chemischen Zustands an insgesamt neun Messstellen. Auch die Entwicklung der Wirbellosen Tiere im Gewässer (Makrozoobenthos) wird in mehrjährigen Abständen untersucht und bewertet. Abgesehen von ihren Versauerungserscheinungen sind die Untersuchungsbäche durch ihre Abgelegenheit im Übrigen völlig unbeeinträchtigt. 2019 erschien der LfU-Bericht „Gewässerschutz und Luftschadstoffe – 30 Jahre Monitoring versauerter Waldbäche in Rheinland-Pfalz“ zum Trend der Versauerungserscheinungen in den Untersuchungsbächen im Hunsrück. Die Bilanz ist ambivalent. Einerseits kann nach über 30 Jahren Beobachtungszeit im Prinzip eine positive Zwischenbilanz gezogen werden. Typische Versauerungs-Kenngrößen wie Sulfat und Aluminium-Konzentrationen nehmen signifikant ab, die pH-Werte steigen. Stagnierende und uneinheitliche Trends – z.T. auch ansteigend - zu Nitratkonzentrationen in den Hunsrückbächen verweisen hingegen auf die Tatsache, dass die versauernd wirkenden stickstoffhaltigen Luftschadstoffe NOx und Ammonium in den zurückliegenden Jahrzehnten nicht annähernd so stark reduziert werden konnten, wie es insbesondere für das Schwefeldioxid gelang. Allgemein gilt auch im Jahr 2020, dass Versauerungserscheinungen in den betroffenen Bächen in variierender Intensität noch wirksam sind. Klimasignale im Langzeitmonitoring Ein Nebenprodukt der Langzeituntersuchung ist der statistisch signifikante Nachweis allgemein angestiegener Wassertemperaturen in den kleinen Waldbächen. Die Wassertemperaturen sind im Durchschnitt der hier betrachteten Messstellen im Hunsrück um 0,3 °C pro Dekade zwischen 1985-2015 angestiegen. Auch weisen die Bäche durchweg einen klaren Trend zu verstärktem Austrag von organisch gebundenem Kohlenstoff auf (Huminstoffe aus bewaldeten Einzugsgebieten). Dieses auch international bestätigte Phänomen wird als kombinierte Folge verringerter Säurebelastung der Einzugsgebiete und als Auswirkung des Klimawandels diskutiert. Die Zwischenbilanz zeigt, Versauerung von kleinen Fließgewässern ist auf mindestens 5 % der Landesfläche von Rheinland-Pfalz – den Landschaften mit quarzitisch geprägter Geologie – noch ein Thema. Die Ergebnisse verdeutlichen darüber hinaus, wie wichtig es ist, Langzeitmonitoring über Jahrzehnte konsequent fortzuführen, um „schleichende“ Veränderungen von Umweltvariablen überhaupt zu erkennen und darstellen zu können. Seit 2016 besteht durch die Richtlinie über die Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter Luftschadstoffe (NEC-Richtlinie 2284, 2016) eine konkrete Monitoringpflicht der Länder, die Auswirkungen von Luftschadstoffen auf Ökosysteme zu überwachen. In Rheinland-Pfalz kann hierfür auf das bewährte Messnetz zum Langzeitmonitoring der „Sauren-Bäche“ zurückgegriffen werden.

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