Das Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der zeitlichen Variabilität in der Energie von internen Wellen und der Stärke von vertikaler Vermischung in Abhängigkeit des Nordatlantikstroms und dem damit verbundenen Wirbelfeld. Hierfür werden 5-6 Jahre von Strömungsmesserdaten und Temperatur/Leitfähigkeitsmessungen von drei Verankerungen entlang eines Schnittes westlich des Mittelatlantischen Rückens (MAR) sowie LADCP/CTD Daten von fünf Schifffahrten genutzt. Konkrete wissenschaftliche Ziele dabei sind:- Erstellung von Zeitserien der Energie in internen Wellen unter Benutzung der Verankerungszeitreihen von Strömung und Schichtung- Untersuchung der Zeitskalen auf denen Veränderungen in der Energie interner Wellen stattfinden. Mögliche Ursachen für Variabilität sind der Windeintrag, Position des Nordatlantikstroms und Wirbel- Identifizierung von Prozessen, welche die beobachteten internen Wellen generieren, wie z.B. Gezeiten, Stürme, Jahresgang, Wirbel, die Arme des Nordatlanikstroms (Verhältnis von lokalen zu großräumigen Erzeugungsmechanismen)- Bestimmung der Vermischungsraten (Temperaturinversionen, Thorpe Skalen, Feinstrukturparameterisierung) in Abhängigkeit der variablen Hintergrundbedingungen Hierfür werden zunächst Spektren potentieller und kinetischer Energy der internen Wellen auf ihre Abhängigkeit von veränderlichen Hintergrundbedingungen wie z.B. Wind, Gezeiten, Wirbel, Schichtung und Variabilität im Nordatlantikstrom sowieso des Einflusses der Topographie untersucht. Die instrumentelle Ausstattung der Verankerungen seit Sommer 2012 erlaubt zusätzlich die Approximation der internen Wellen durch vertikale Moden und damit verbunden die Berechnung von Energieflüssen, welche wichtige Informationen über die Menge und die Variabilität in der Energie, die in internen Wellen im Nordatlantik transportiert wird, liefern. Außerdem geben diese so gewonnenen Energieflüsse in Kombination mit der Berechnung von Ausbreitungspfaden von internen Wellen, welche am mittelatlantischen Rücken erzeugt wurden, Aufschluss über die relative Bedeutung der Topographie des MAR für die Erzeugung von internen Wellen. Beginnend vom Sommer 2015 werden die Analysen erweitert, indem Temperatur- und Druckdaten mit hoher Tiefenauflösung für die Berechnung von Thorpe Skalen und Dissipationsraten und deren zeitlichen Variabilität genutzt werden. Weitere Informationen über die zeitliche und räumliche Variabilität der Vermischungsraten im Nordatlantik werden durch die Analyse von Diffusionsraten, die anhand von LADCP/CTD Daten und einer Feinstrukturparameterisierung berechnet werden, erlangt. Dies liefert weitere Aufschlüsse über die dominanten Prozesse in der Erzeugung von internen Wellen und vertikaler Vermischung im Nordatlantik, sowie deren zeitlicher und räumlicher Variabilität.
In dem Projekt wird ein stochastischer Modellieransatz für den reaktiven Stofftransport im Landschaftsmaßstab entwickelt. Prozesse an der Landoberfläche und in Böden werden durch stochastische Boden-Pflanzen-Modelle beschrieben, die an ein stochastisches 3-D Strömungsmodell des Untergrunds unterhalb der Wurzelzone sowie an fließ- bzw. kontaktzeitbasierte reaktive Stofftransportmodelle für Nitrat und Pestizide gekoppelt sind. Als Ergebnis statistisch verteilter Parameter und Randbedingungen, ergeben sich statistische Verteilungen der Zielgrößen, wie z.B. Wasserstände und -flüsse, Konzentrationen reaktiver Spezies. Diese Verteilungen werden anschließend anhand gemessener Daten mittels Ensemble-Kalman-Filtermethoden konditioniert.
Das Themengebiet Hydrodynamik von EasyGSH-DB (Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht), ist ein Teil der referenzierbaren, kontinuierlich aufbereiteten Basisdatensatz für die Deutsche Bucht. Unter diesem Metadatensatz werden alle Produkte der Hydrodynamik gelistet und verwiesen. Produkt: - EasyGSH-DB: Tidekennwerte des Wasserstandes (TDKW) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte der Strömungsgeschwindigkeit (TDKV) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte des Salzgehaltes (TDKS) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte der Bodenschubspannung (TDKB) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Wasserstands (LZKW) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Salzgehaltes (LZKS) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Seegangs (LZSS) - EasyGSH-DB: Harmonische Analyse des Wasserstandes (FRQW) - EasyGSH-DB: Kennwerte des Seegangs (WAVS) Datenerzeugung: Die Basis der hydrodynamischen Produkte sind die gerasterteren synoptischen Hydroydnamik Daten aus dem Modell: UnTRIM-SediMorph-Unk bzw. für den Seegang (WAVS) die Modellergebnisse aus Telemac-SWAN. Verweis auf Datenerzeugeung: - EasyGSH-DB_synoptische_Hydrodynamik: Modellgrundlage UnTRIM2 - EasyGSH-DB_synoptische_Hydrodynamik: Seegangsparameter SWAN Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021 Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung. Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003 <strong>English:</strong> The subject area hydrodynamics of EasyGSH-DB (creation of application-oriented synoptic reference data on geomorphology, sedimentology and hydrodynamics in the German Bight), is part of the referenceable, continuously processed basic data set for the German Bight. All hydrodynamics products are listed and referenced under this metadata set. Data generation: The basis of the hydrodynamic products are the gridded synoptic hydrodynamics data from the model: UnTRIM-SediMorph-Unk or for the sea state (WAVS) the model results from Telemac-SWAN. <strong>Download</strong> The data for download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal. Das Themengebiet Hydrodynamik von EasyGSH-DB (Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht), ist ein Teil der referenzierbaren, kontinuierlich aufbereiteten Basisdatensatz für die Deutsche Bucht. Unter diesem Metadatensatz werden alle Produkte der Hydrodynamik gelistet und verwiesen. Produkt: - EasyGSH-DB: Tidekennwerte des Wasserstandes (TDKW) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte der Strömungsgeschwindigkeit (TDKV) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte des Salzgehaltes (TDKS) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte der Bodenschubspannung (TDKB) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Wasserstands (LZKW) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Salzgehaltes (LZKS) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Seegangs (LZSS) - EasyGSH-DB: Harmonische Analyse des Wasserstandes (FRQW) - EasyGSH-DB: Kennwerte des Seegangs (WAVS) Datenerzeugung: Die Basis der hydrodynamischen Produkte sind die gerasterteren synoptischen Hydroydnamik Daten aus dem Modell: UnTRIM-SediMorph-Unk bzw. für den Seegang (WAVS) die Modellergebnisse aus Telemac-SWAN. Verweis auf Datenerzeugeung: - EasyGSH-DB_synoptische_Hydrodynamik: Modellgrundlage UnTRIM2 - EasyGSH-DB_synoptische_Hydrodynamik: Seegangsparameter SWAN Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung. Für weitere Informationen wird auf das Informationsportal (http://easygsh.wb.tu-harburg.de/) und das Downloadportal (https://mdi-de.baw.de/easygsh/) verwiesen. Zitat für diesen Datensatz: Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003 <strong>English:</strong> The subject area hydrodynamics of EasyGSH-DB (creation of application-oriented synoptic reference data on geomorphology, sedimentology and hydrodynamics in the German Bight), is part of the referenceable, continuously processed basic data set for the German Bight. All hydrodynamics products are listed and referenced under this metadata set. Data generation: The basis of the hydrodynamic products are the gridded synoptic hydrodynamics data from the model: UnTRIM-SediMorph-Unk or for the sea state (WAVS) the model results from Telemac-SWAN. <strong>Download</strong> The data for download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal. For further information, please refer to the download portal (https://mdi-de.baw.de/easygsh/EasyEN_index.html).
Langjährige Pegelaufzeichnungen aus dem Gebiet der südöstlichen Nordsee zeigen seit Mitte des 20. Jahrhunderts signifikante Veränderungen im lokalen Tideregime. Während der mittlere Meeresspiegel (englisch: Mean Sea Level, MSL) über die vergangenen 150 Jahre generell dem globalen Mittel gefolgt ist, deuten Auswertungen der mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasser auf signifikant abweichende Trends hin. So sind die Tidehochwasser signifikant schneller als der MSL angestiegen, während die Tideniedrigwasser deutlich geringere oder teils negative Trends aufzeigen. Daraus resultierte eine gleichzeitige Zunahme des Tidehubs (die Differenz aus Tidehoch- und Tideniedrigwasser) von ca. 10 % seit 1955. Derartige Veränderungen haben direkte Auswirkungen auf den Küstenschutz. So ergeben sich bei einem Anstieg der mittleren Tidehochwasser größere Wassertiefen, wodurch das Wellenklima insbesondere im Bereich der Wattflächen und Außensände in der Deutschen Bucht beeinflusst wird. Größere Wellenhöhen und damit höhere Orbitalgeschwindigkeiten und Brandungsenergien sind die unmittelbare Folge, die zu großflächigen Erosionen führen kann. Gleichzeitig beeinflussen geringere Tideniedrigwasser die Schiffbarkeit der flachen Küstengewässer. Durch den vergrößerten Tidehub treten größere Tidestromgeschwindigkeiten auf, die z.B. Ausräumungen der Tiderinnen, verstärkte Erosionen an Inselsockeln, Strandräumungen und im Zusammenhang mit Sturmfluten Dünen- und Kliffabbrüchen verursachen können. Dies verdeutlicht, dass neben den global wirkenden übergeordneten Veränderungen im MSL (Massenänderungen, thermale Expansion) auch regionale Phänomene und Prozesse eine wichtige Rolle für die Ausprägung der Wasserstände spielen. Eine Berücksichtigung solcher Faktoren in den Projektionen zukünftiger Wasserstände setzt voraus, dass vergangene Entwicklungen und zugrunde liegende Prozesse ausreichend verstanden sind. Das übergeordnete Ziel von TIDEDYN besteht daher in der Analyse der in der Vergangenheit bereits aufgetreten Veränderungen im lokalen Tideregime der Nordsee. Die beobachtete Zunahme des Tidehubs ist in ihrer starken Ausprägung ein weltweit einzigartiges Phänomen, welches bis heute nicht erklärt werden kann. Als mögliche (aber bisher unerforschte) Ursachen kommen z.B. langfristige Änderungen im MSL, morphologische Änderungen im Küstenvorfeld (natürlich oder anthropogen, z.B. Ausbaggerungen oder Baumaßnahmen wie Eindeichungen) oder saisonale Änderungen in der thermohalinen Schichtung des Ozeans in Frage. Durch die integrierte Analyse von hochauflösenden numerischen Modellen (barotrop und baroklin) und Beobachtungsdaten mit robusten Methoden der Zeitreihenanalyse, sollen die Änderungen im Tideregime der Nordsee über die vergangen 60-70 Jahre beschrieben, modelliert und systematisch erforscht werden sowie einzelne Prozesse mittels Sensitivitätsstudien voneinander abgegrenzt werden.
Der größte Teil unserer Landschaften entwässert direkt in Gewässer erster und zweiter Ordnung. Im Mittelpunkt des Projekts stehen Untersuchungen zum Stoffrückhalt und zu Transformationsprozessen in der Übergangszone zwischen Grundwasser und den Gewässern niederer Ordnung. Dazu wird ein räumlich und zeitlich hoch auflösendes Monitoring von Wasser- und Stoffflüssen mit innovativer online-Sondentechnik, komponenten- und enantiomerspezifischer Isotopenanalytik und molekularbiologischen Werkzeugen kombiniert. Ergänzt werden die Felduntersuchungen durch prozessbasierte reaktive Transportmodelle. Durch diese Kombination modernster Methoden soll ein umfassendes Verständnis der räumlich-zeitlichen Muster von Reaktivität und Umsätzen in Abhängigkeit von Landnutzung und hydraulischen Randbedingungen erreicht werden.
Die Vielfalt der natürlichen Flussumgebungen wird derzeit durch den Grad der räumlichen Heterogenität in abiotischen Faktoren, die durch Flussströmungsstrukturen gesteuert werden, verstanden. Im Mittelpunkt dieses Themas steht die Heterogenität der Flüsse, die durch natürliche In-Stream-Hindernisse wie Geröllhaufen, Baumstau, Ufer- und Wasservegetation und ihre verschiedenen Kombinationen erzeugt wird. Spezifische Strömungstypen, die sich um und hinter In-Stream-Hindernissen bilden, werden als Rucktrömungen bezeichnet. Aufgrund komplexer Naturumgebungen und -prozesse, wird die Dynamik von Rucktrömungen immer noch nicht vollständig verstanden. Die vorgeschlagene Forschung zielt auf die Verbesserung des Wissens über die Hydrodynamik von Wirbelströmungen ab, indem fundamentale, auf der Theorie beruhende Erkenntnisse über steuernde Faktoren und ihre Implikationen für die Flussmorphologie bereitgestellt werden. In diesem Projekt werden komplexe Umweltflüsse, die in flachen, rauhen Flussumgebungen durch poröse In-Stream-Hindernisse entstehen, direkt im Feld unter verschiedenen hydrologischen Bedingungen untersucht. Die Dynamik dieser Rucktrömungen wird dann durch den Vergleich von Feldbeobachtungen mit den Ergebnissen von Laborexperimenten besser verstanden, wobei Skalen-unabhängige Feld-basierte Experimente und numerische Simulationen zur Untersuchung von Skaleneffekten dienen werden. Ergänzt wird diese Studie durch in-situ-Untersuchungen der Porosität natürlicher Hindernisse und der Probenahme des Flussbettsubstrats. Diese Studien werden derzeit nicht verfügbares Wissen über grundlegende Eigenschaften von In-Stream-Hindernissen und eine direkte Quantifizierung von Erosions-/Ablagerungsprozessen aufgrund von Fluviale Rucktrömungen liefern. Darüber hinaus werden die gesammelten Daten den Beitrag des Nachstroms zu den hydraulischen Eigenschaften des Flusses auf einer Flussreichweite schätzen.
Berlins Gewässerlandschaft wurde im zweiten, dem sog. Brandenburger Stadium der Weichselkaltzeit geformt, welches vor etwa 10.300 Jahren endete. Das Berliner Urstromtal ist Teil des Glogau-Baruther Urstromtals, welches sich entlang der weichselzeitlichen Endmoränen des Brandenburger Stadiums erstreckt. Es beginnt an der Mündung der Prosna in die Warthe, verläuft zur Obra und zur Oder, weiter von Neusalz zum Bobr, zur Neiße und von Forst bis zur Spree, weiter über Lübben und Luckenwalde nach Tangermünde, später über Brandenburg und die untere Havel zur Elbe. Zum Ende der Weichselkaltzeit wurden die von Süden, aus periglazialen Gebieten zufließenden Gewässer Weichsel, Warthe und Oder vom Inlandeis gestaut und flossen nach Westen ab, zur heutigen Oder und weiter zur Havel und Elbe. Darüber hinaus existierte eine für aquatische Organismen passierbare Verbindung zwischen Rhein-, Weser- und Elbesystem bei allen Inlandeis-Vorstößen bis in das Ruhrgebiet (Hantke 1993). Über dieses nacheiszeitliche Gewässernetz war es drei Neunaugenarten und 33 Fischarten möglich, die Gewässer des heutigen Landes Berlin zu besiedeln (Wolter et al. 2003). Diese Arten werden als ursprüngliche, bzw. autochthone Fischfauna Berlins betrachtet. Aufgrund ihres geringen Gefälles waren die Tieflandflüsse bereits frühzeitig Gegenstand wasserbaulicher Beeinträchtigungen , z.B. durch Dämme, Wehre oder Kanalverbindungen zwischen verschiedenen Flussgebieten, die im Mittelalter einen ersten Höhepunkt erreichten. Prägte einst die Hydrodynamik von Spree und Havel das Berliner Gewässernetz, so wurden diese Flüsse zunehmend eingedämmt und reguliert. Der Bau von Staueinrichtungen in Fluss- und Bachläufen begann in der Frühzeit der Askanier, die die Mark Brandenburg im 10. Jh. in Besitz nahmen (Driescher 1969). In Berlin lässt sich der Dammbau zum Betreiben von Mühlen mindestens bis in das 13. Jahrhundert zurückverfolgen. Erstmals urkundlich erwähnt wurden 1261 ein Mühlenstau bei Spandau, 1285 eine Wassermühle in Berlin und am 28.10.1298 der Berliner Mühlendamm (Uhlemann 1994). Allerdings ist bereits einer Urkunde aus dem Jahr 1232 zu entnehmen, dass schon zu diesem Zeitpunkt in Spandau eine Stauanlage vorhanden war (Natzschka 1971, Driescher 1974). Zahlreiche Stauanlagen sind wahrscheinlich deutlich älter als ihre erste urkundliche Erwähnung vermuten lässt. So wurden beispielsweise im Jahr 1180 Burg und Burgstadt Spandau rund 1,5 km die Havel aufwärts verlegt, auf die heutige Altstadtinsel, aufgrund eines katastrophalen Wasseranstiegs der Havel, verursacht durch einen bereits vor 1180 einsetzenden Mühlenstau im Bereich der Stadt Brandenburg (Müller 1995). Neben den Mühlendämmen wurden weitere Stauanlagen zur Wasserstandsregulierung und zur Förderung der Schifffahrt errichtet. Bereits im 17. Jahrhundert begann die Begradigung einzelner Flussabschnitte . Die untere Havel – für Fische der Haupt-Kolonialisierungsweg der Berliner Gewässer – wurde erstmals zwischen 1875 und 1881 zusammenhängend reguliert. Im Rahmen der von 1907-1913 erfolgten "Verbesserung der Vorflut- und Schifffahrtsverhältnisse auf der unteren Havel" wurden, neben neuen Durchstichen und Querschnittserweiterungen, auch drei zusätzliche Stauanlagen bei Grütz, Gartz (beide 1911) und Bahnitz (1912) gebaut. Ab 1914 war die Havel bis Spandau voll kanalisiert und gewährleistete auch bei Niedrigwasser durchgehend eine Fahrwassertiefe von 2 m. Diese Regulierung führte zu einem dramatischen Zusammenbruch der Fischbestände und damit fast zum Untergang der Havelfischerei. Damals haben auf einer 80 km langen Havelstrecke 1.100 Fischer ihre Erwerbsgrundlage verloren und Entschädigungen eingeklagt (Kotzde 1914). Ab dieser Zeit war es Wanderfischen selbst bei Hochwasser nicht mehr möglich, die Wehranlagen zu überwinden und das Berliner Stadtgebiet zu erreichen. Mit der Stauhaltung wurden nicht nur überlebensnotwendige Wanderwege unterbrochen, sondern gingen in den Fließgewässern weitere wertvolle Lebensraumstrukturen sowie die für viele Fischarten notwendigen Überschwemmungsflächen verloren. Die Strömungsgeschwindigkeit wurde herabgesetzt, feinkörniges Material konnte nun sedimentieren und diese Ablagerungsprozesse führten zu einer Verschlammung der grobkörnigen Sohlsedimente. Sauerstoffzehrende Abbauprozesse am Gewässergrund wurden vorherrschend. Für Fischarten die kiesiges, gut mit Sauerstoff versorgtes Substrat bevorzugen, fehlten geeignete Laich- und Lebensräume sowie die Möglichkeit, Ausgleichswanderungen durchzuführen, weshalb z.B. die einstige Leitfischart der unteren und mittleren Spree ausstarb, die Barbe – ein typischer Flussfisch. Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts wandelte sich in der Berliner Spree der Gewässercharakter von der klassischen Barben- zur Bleiregion (Wolter et al. 2002). Neben diesen nachhaltigen Beeinträchtigungen durch den Gewässerausbau wirkten Einträge aller Art auf die aquatische Lebensgemeinschaft. Bereits vor der Jahrhundertwende war die Belastung von Spree und Havel durch industrielle und kommunale Abwässer sowie Fäkalien derart stark, dass Fischsterben an der Tagesordnung war und die Fischerei ernsthaft beeinträchtigt wurde. So war es beispielsweise aufgrund der schlechten Sauerstoffverhältnisse im Wasser unmöglich, Fische aus der Unterhavel in sog. Drebeln, d.h. in Booten mit offenen, durchströmten Fischkästen, lebend nach Berlin (heutige Innenstadt) zu transportieren. Die städtischen Rieselfelder boten hinsichtlich der Gewässergütesituation nur bedingt Abhilfe. Besonders drastisch waren die Verschmutzungen in der Spree, die in ihrem Verlauf durch Berlin derart viele Abwässer aufnehmen musste, dass unterhalb der Charlottenburger Schleuse jegliches Tierleben am Gewässerboden erloschen war (Lehmann 1925). Diese anthropogenen Einwirkungen führten zu einer zusätzlichen Verarmung der Berliner Fischfauna . Neben den wandernden Neunaugen- und Fischarten sowie der Barbe starben weitere strömungsliebende, an sauerstoffreiches Wasser gebundene Arten in den Berliner Gewässern aus, wie Bachneunauge und Zährte. Die durch Nährstoffeinträge hervorgerufene, bzw. geförderte Eutrophierung begünstigte euryöke (umwelttolerante) Fischarten, deren Bestandsausweitung oftmals das Zurückgehen anspruchsvollerer Arten verdeckt. Die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die Fischfauna sind in der Ausgabe 1993 zusammenfassend beschrieben. Weiterführende Informationen findet man bei Vilcinskas & Wolter 1993, 1994 und Wolter et al. 2003. Im Gegensatz zu den vorangegangenen Ausgaben werden in der Ausgabe 2014 die Gewässer nicht mehr anhand der Anzahl der nachgewiesenen Fischarten in Abhängigkeit vom Gewässertyp bewertet. Mit Inkrafttreten der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) im Jahr 2000 wird der gute ökologische Zustand bzw. das gute ökologische Potenzial aller Oberflächengewässer angestrebt. Seit 2004 werden auf Grundlage der WRRL Gewässer nicht nur anhand der Anzahl der vorkommenden Fischarten sondern anhand von Arten- und Gildeninventar, Artenhäufigkeit, Gildenverteilung, Altersstruktur, Wanderverhalten, Fischregion und dominanten Arten bewertet (SenStadt 2004). In der Ausgabe 2014 sind die Fangdaten des Fischereiamts erstmals mit den Gewässern des Gewässerverzeichnisses verknüpft worden. Neben den im Zeitraum zwischen 2003 bis 2013 nachgewiesenen Fischarten pro Gewässer werden der Gewässertyp (Flusssee, Fließgewässer, Standgewässer) sowie die Messstellen im Gewässer dargestellt. Die Fischarten sind anhand ihrer Gefährdung nach der Roten Liste Berlin (2013) eingefärbt bzw. als Neozoa gekennzeichnet. Neben der hier eher gewässerbezogenen Auswertung der Fischfangdaten des Fischereiamts Berlin wurde 2013 eine aktuelle fischartenbezogene Auswertung als Broschüre veröffentlicht. Die Umsetzung von Richtlinien des Rates der Europäischen Gemeinschaften stellen z.T. sehr umfangreiche Anforderungen an die Qualität von Fischbestandsdaten und deren Erfassung.So beinhaltet beispielsweise die Richtlinie 92/43/EWG des Rates vom 21. Mai 1992 zur Erhaltung der natürlichen Lebensräume sowie der wildlebenden Tiere und Pflanzen (Abl. L 206), kurz "FFH-Richtlinie" , u.a. einen Anhang II "Tier- und Pflanzenarten von gemeinschaftlichem Interesse, für deren Erhaltung besondere Schutzgebiete ausgewiesen werden müssen" (zuletzt ergänzt durch Richtlinie 2006/105/EG des Rates vom 20. November 2006)). Dieser Anhang II der EG-Richtlinie listet auch vier der aktuell in Berlin vorkommenden Fischarten auf: Bitterling, Rapfen, Schlammpeitzger und Steinbeißer . Mit der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) vom 23. Oktober 2000 fand erstmalig die Fischfauna als biologische Qualitätskomponente für den ökologischen Zustand eines Gewässers Eingang in Europäische Rechtsverordnungen. Anhand von Arteninventar, Häufigkeit (Abundanz) und Alterstruktur der Fischfauna sowie dem Vorhandensein typspezifischer, störungsempfindlicher Fischarten soll der ökologische Zustand von Seen und Fließgewässern bewertet werden. Ziel der EG-WRRL ist das Erreichen des guten ökologischen Zustands in allen Oberflächengewässern , bzw. des guten ökologischen Potentials in allen künstlichen und stark anthropogen veränderten Gewässern bis zum Jahr 2015. Falls die ökologischen Zustände bis zum Jahr 2015 nicht erreicht werden, ist eine zweimalige Fristverlängerung bis zum Jahr 2027 möglich. Die Ergebnisse aus dem FFH-Monitoring und dem WRRL-Monitoring fließen in den Umweltatlas ein.
Zur Charakterisierung des effektiven vertikalen Stofftransports durch marine Aggregate unter Berücksichtigung des mikrobiellen Stoffumsatzes in ihrem Inneren wird ein strömungsmechanisch-mikrobiologisches Verbundprojekt angestrebt. Durch die Kombination von Laborexperimenten und numerischer Simulation soll zunächst die Sedimentationsgeschwindigkeit hochporöser Aggregate als Funktion der Größe, Porosität, Zusammensetzung und der Dichteschichtung der Umgebungsflüssigkeit parametrisiert werden. Des Weiteren sollen der Stoffübergang zwischen interstitieller Flüssigkeit der Aggregate und der Umgebungsflüssigkeit sowie die mikrobiellen Umsatzraten im Inneren von Aggregaten als Funktion der Sedimentationsgeschwindigkeit bestimmt werden. Auf dieser Basis soll ein mathematisches Modell entwickelt werden, das sowohl die Sedimentationsdynamik als auch den Stofftransport zuverlässig abbildet. Ein solches Modell wird erstmals eine realistische Abschätzung der Effizienz der biologischen Kohlenstoffpumpe ermöglichen und darüber hinaus neue Ansätze zur Abbildung mariner Prozesse in globalen Klimamodellen liefern.
Ziel dieses Projektes ist die Beschreibung von Strömungsmustern über ästuarinen Bodenformen anhand von Rinnenexperimenten und numerischen Simulationen. Bodenformen (Riffel und Dünen) sind weitverbreitete Bestandteile von Flüssen, Ästuaren, Küstengewässern- und Tiefseegebieten. Bodenformen liefern Hinweise auf Richtung und Stärke von Sedimenttransportprozessen, haben einen starken Einfluss auf die über ihnen liegende Strömung und sind zudem von großer sozioökonomischer Bedeutung, z. B. hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Schiffbarkeit der Gewässer. In vielen Ästuaren bilden sich aufgrund der starken Hydrodynamik und der hohen Verfügbarkeit von sandigen Sedimenten große Bodenformfelder. Die Strömung über diesen Bodenformfeldern unterscheidet sich grundlegend von der Strömung über den bekannten, dreieckigen Bodenformen mit einem Neigungswinkel von 30°, die bisher im Fokus von Labor- und numerischen Modellierungsstudien standen. Ästuarine Bodenformen sind hauptsächlich flachgeböschte Dünen mit mittleren Luvwinkeln von 5 bis 20°. Die Strömungseigenschaften über derartigen, flachen Winkeln sind derzeit nicht genau bekannt. So ist zum Beispiel der Zusammenhang zwischen der Neigung der Leeböschung und dem Vorhandensein oder Fehlen einer intermittierenden oder permanenten Strömungsablösung noch nicht ausreichend verstanden. Außerdem haben ästuarine Dünen ein relativ flaches Tal und steile Böschungen in der Nähe des Kammes, während Flussdünen einen flachen Kamm und in der Nähe des Tals steile Böschungen haben. Die Auswirkungen dieses Unterschieds in der Dünenmorphologie auf die Strömung sind derzeit noch unbekannt. Darüber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen einer sich in der Richtung ändernden Gezeitenströmung und der natürlichen Morphologie von Dünen, einschließlich der dreidimensionalen Variationen, noch nicht im Detail untersucht.Im Rahmen der vorgeschlagenen Studie werden mehrere Versuchsreihen in einer großen Laborrinne durchgeführt, um die Strömungseigenschaften (Geschwindigkeit und Turbulenz) über an Ästuardünen angelehnten Modelldünen aus Beton zu charakterisieren. Basierend auf Feldmessungen von Bodenformen in der Weser werden drei Dünenformvarianten untersucht: Steilgeböschte asymmetrische Dünen, flachgeböschte asymmetrische Dünen und flachgeböschte symmetrische Dünen. Darüber hinaus werden hochauflösende numerische Simulationen der Strömung über dreidimensionalen Bodenformfeldern die Rinnenexperimente ergänzen. Mithilfe der Modellsimulationen ist es möglich, die Geschwindigkeitsstrukturen der Gezeitenströmung und die Turbulenzstrukturen über natürlichen, in der Weser vorkommenden Dünenfeldern zu bestimmen. Die Ergebnisse dieses Projekts tragen zu einem besseren Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen ästuarinen Dünen und der Gezeitenströmung bei und erlauben eine bessere Parametrisierung der kleinräumigen Prozesse in großräumigen hydro- und morphodynamischen Modellen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1049 |
| Europa | 6 |
| Kommune | 13 |
| Land | 115 |
| Schutzgebiete | 2 |
| Weitere | 2 |
| Wirtschaft | 16 |
| Wissenschaft | 677 |
| Zivilgesellschaft | 16 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 10 |
| Förderprogramm | 911 |
| Taxon | 2 |
| Text | 13 |
| unbekannt | 187 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 15 |
| Offen | 1062 |
| Unbekannt | 45 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 977 |
| Englisch | 240 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 48 |
| Bild | 1 |
| Datei | 82 |
| Dokument | 75 |
| Keine | 590 |
| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 508 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 733 |
| Lebewesen und Lebensräume | 800 |
| Luft | 607 |
| Mensch und Umwelt | 1122 |
| Wasser | 904 |
| Weitere | 1095 |