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Risiken der durch den Klimawandel verursachten schädlichen Algenblüte in grönländischen Gewässern

ANK-MK: Kohlenstoffeinträge und -festlegung in Wattböden: Bewertung des Beitrags von Watten zum natürlichen Klimaschutz

(WMS) - MSRL: D5-Eutrophierung - Seegras, Grünalgen - max. Bedeckung pro Jahr (LKN.SH - NPV)

Der Darstellungs-Dienst beinhaltet folgende Eutrophierungsparameter: max. Bedeckungsgrad von Seegras bzw. Grünalgen und ist relevant für den MSRL-Deskriptor 5 im Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer. Der Dienst wurde im Rahmen des Projektes MDI-DE (Marine Daten-Infrastruktur Deutschland) erstellt. Die Daten werden im Rahmen des trilateralen Makrophyten-Monitoring-Programmes (TMAP) mittels Flugzeugkartierungen erhoben. Dieser Dienst gibt von den drei Kartierungen nur die Daten eines Fluges pro Jahr aus, bei dem der Bedeckungsgrad am höchsten war. Der Bedeckungsgrad wird in 2 Dichteklassen der geschlossenen Bestände angegeben. Die Identifizierung der Flächen ist erst ab ca. 20% Deckung möglich. Die Daten wurden auf Basis einzelner Shapes in einer Datenbank zusammengeführt. Aus den Jahren 1989 und 1990 liegen ähnliche, aber in der Klassifikation abweichende, Kartierungen im Rahmen der Ökosystemforschung Schleswig-Holsteinsches Wattenmeer vor. Dieser Dienst stellt sowohl für Seegras als auch für Grünalgen eine Kartenansicht der max. Bedeckung ab dem Jahr 1994 mit einzelnen Jahres-Layern bereit.

Dynamik des Kohlenstoff- und Nährstofferwerbs ökologisch relevanter Phytoplankter

Das Verhalten von Mikroalgen unter verschiedenen Umgebungsbedingungen wird durch eine Vielzahl miteinander gekoppelter chemischer Stoffumwandlungen innerhalb der Algenzelle sowie durch zahlreiche Stoffflüsse in die Zelle hinein und aus der Zelle heraus bestimmt. Ein mechanistisches Verständnis der Effekte von CO2 und Nährstofflimitation auf Phytoplankton kann nur mit Hilfe mathematischer Modelle gewonnen werden, die die dynamischen Eigenschaften der untersuchten Prozesse zum Gegenstand haben. Im Mittelpunkt des vorliegenden Forschungsvorhabens steht die experimentelle Charakterisierung und die mathematische Modellierung solcher Prozesse, die für die Wachstumsraten und die isotopischen Zusammensetzung von Mikroalgen von hervorgehobener Bedeutung sind. Im Zusammenhang mit der isotopischen Zusammensetzung soll untersucht werden, ob und unter welchen Bedingungen sich das Isotopenverhältnis 13C/12C im Phytoplankton auf eine mögliche Rekonstruktion von PaläoCO2-Gehalten anwenden lässt

plankton*net

The PLANKTON*NET data provider at the Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research is an open access repository for plankton-related information. It covers all types of phytoplankton and zooplankton from marine and freshwater areas. PLANKTON*NET's greatest strength is its comprehensiveness as for the different taxa image information as well as taxonomic descriptions can be archived. PLANKTON*NET also contains a glossary with accompanying images to illustrate the term definitions. PLANKTON*NET therefore presents a vital tool for the preservation of historic data sets as well as the archival of current research results. Because interoperability with international biodiversity data providers (e.g. GBIF) is one of our aims, the architecture behind the new planktonnet@awi repository is observation centric and allows for mulitple assignment of assets (images, references, animations, etc) to any given observation. In addition, images can be grouped in sets and/or assigned tags to satisfy user-specific needs . Sets (and respective images) of relevance to the scientific community and/or general public have been assigned a persistant digital object identifier (DOI) for the purpose of long-term preservation (e.g. set ""Plankton*Net celebrates 50 years of Roman Treaties"", handle: 10013/de.awi.planktonnet.set.495)"

WRRL-Bewertung Ostsee DE Grid

Gesamt- und Einzelbewertung der Ostseeküstengewässer Deutschlands gemäß Wasserrahmenrichtlinie. Es werden Qualitätskomponenten Phytoplankton (QE1_1), Großalgen und Angiospermen (QE1_2) und Makroinvertebraten (QE1_3) sowie der ökologische und chemische Gesamtzustand der Küstengewässer bis zur Hoheitsgrenze auf dem 10x10 km Grid der Europäischen Umweltagentur dargestellt. >50%-Ansatz: Rasterzellen die ganz oder auch nur zum Teil Meeresgewässer beinhalten, bekommen den Wert, der von mehr als 50% der entsprechenden Meeresfläche des zu bewertenden Attributes eingenommen wird.

WRRL-Bewertung Nordsee DE Grid

Gesamt- und Einzelbewertung der Nordseeküstengewässer Deutschlands gemäß Wasserrahmenrichtlinie. Es werden Qualitätskomponenten Phytoplankton (QE1_1), Großalgen und Angiospermen (QE1_2) und Makroinvertebraten (QE1_3) sowie der ökologische und chemische Gesamtzustand der Küstengewässer bis zur Hoheitsgrenze auf dem 10x10 km Grid der Europäischen Umweltagentur dargestellt. >50%-Ansatz: Rasterzellen die ganz oder auch nur zum Teil Meeresgewässer beinhalten, bekommen den Wert, der von mehr als 50% der entsprechenden Meeresfläche des zu bewertenden Attributes eingenommen wird.

WRRL-Bewertung Nordsee DE

Gesamt- und Einzelbewertung der Nordseeküstengewässer Deutschlands gemäß Wasserrahmenrichtlinie. Es werden Qualitätskomponenten Phytoplankton (QE1_1), Großalgen und Angiospermen (QE1_2) und Makroinvertebraten (QE1_3) sowie der ökologische und chemische Gesamtzustand der Küstengewässer bis zur Hoheitsgrenze dargestellt.

WRRL-Bewertung Ostsee DE

Gesamt- und Einzelbewertung der Ostseeküstengewässer Deutschlands gemäß Wasserrahmenrichtlinie. Es werden Qualitätskomponenten Phytoplankton (QE1_1), Großalgen und Angiospermen (QE1_2) und Makroinvertebraten (QE1_3) sowie der ökologische und chemische Gesamtzustand der Küstengewässer bis zur Hoheitsgrenze dargestellt.

Nachhaltige Biomasseproduktion im Meer: Machbarkeitsstudie zur offshore-Kultur von Makroalgen für eine landseitige Verwertung

Zielsetzung und Anlass: Die Eutrophierung stellt eine der größten ökologischen Bedrohungen der Ostsee dar, was sich aktuell in einer riesigen Todeszone (Sauerstoffmangel) am Meeresboden der tiefen Becken wiederspiegelt. Deshalb soll in dieser Machbarkeitsstudie eine nachhaltige marine Biomasse-Produktion des Blasentangs (Fucus vesiculosus) in Freilandversuchen in der Ostsee durchgeführt werden, um mit Hilfe dieser Makroalge eine Abreicherung von überschüssigen Nährstoffen herbeizuführen. In mehreren Schritten werden wir untersuchen inwiefern eine Hochskalierung vom Labor- zum offshore-Maßstab möglich und wie groß das Potenzial von großflächigen offshore-Freilandkulturen von Makroalgen ist. Weiterhin untersuchen wir ob die Biomasse umweltschonend produziert und als Wertstoff (Kosmetik), organischer Dünger, und/oder Biogas-Rohstoff (Energieträger) genutzt werden kann. Das Gesamtziel des Vorhabens in diesem Konsortium ist somit die Beurteilung der Chancen und Möglichkeiten von großflächigen Makroalgen-Freilandkulturen hinsichtlich: I. Schaffung eines regional möglichst geschlossenen Nährstoffkreislaufs zur Reduzierung der Nährstoffanreicherung in der südwestlichen Ostsee, II. Produktion von nachhaltigen Rohstoffen ohne dünge-, pflanzenschutz- und wasser-intensiven Landverbrauch, sowie III. Prüfung zusätzlicher Ertragsmöglichkeiten für Fischer und Einsparmöglichkeiten für Landwirte. Das vielfältige Potenzial der Ökosystemdienstleistungen von Blasentang-Freilandkulturen wird somit erstmalig experimentell in der Ostsee untersucht, und trägt zu den UN Nachhaltigkeitszielen bei. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und regionalen Stakeholdern (Fischer, Windparkbetreiber, Landwirte, Anlagenbetreiber für Biogas) durchgeführt. Arbeitsschritte und Methoden: Während der Projektdauer von drei Jahren bearbeiten wir vier Schwerpunkte: I. Kultivierung, II. Biomassecharakterisierung, III. Ernte und IV. Nutzung des Blasentangs. I. die bereits etablierte Nachzucht von Blasentang auf für die Freilandkultur geeignete Substrate wird optimiert. Danach wird die gut funktionierende Algenkultivierung vom Labor- und Mesokosmen-Maßstab zu mittleren Feldkulturen in der Eckernförder Bucht ( Prototyp einer Offshore-Kultur) heraufskaliert. Während all der Stufen der Hochskalierung werden die Effekte auf die Umwelt (abiotisch: Nährstoffgehalte, Sauerstoffkonzentration, pH; biotisch: Biodiversität organismisch und per eDNA) detailliert untersucht. Weiterhin soll die Zusammenarbeit mit Fischern und Windanlagenbetreibern als auch Genehmigungsbehörden (BSH, LLUR etc.) als Stakeholdern in Anspruch genommen werden, zu denen bereits intensive Kontakte bestehen. II. Die erzeugte Blasentasng-Biomasse wird ökophysiologisch und biochemisch charakterisiert, um bspw. Überlebensgrenzen, optimale Erntezeitpunkte und vielversprechende Wertstoffe zu identifizieren. III. Die Erntemethodik und Erstbehandlung an Land muss sorgfältig untersucht werden. Hier ist zum einen die Expertise von Fischern gefragt, die zumindest partiell von Fischfang auf die Wartung der Algenkulturen und die Algenernte umsteigen wollen. Der Schwerpunkt liegt auf der Nutzung der Biomasse an Land. Eine energieaufwändige Trocknung soll als Vorbehandlung vermieden werden. IV. Aus den biochemischen Analysen unter II. lassen sich bereits interessante Wertstoffe (Naturstoffe) z.B. für die kosmetische Industrie ableiten. Ansonsten ist die einfachste und bereits bewährte Nutzungsmöglichkeit das Einarbeiten der Algenbiomasse nach vorheriger Extraktion von Wertstoffen als Ersatz für mineralische Kunstdünger. Vor einer großflächigen und langfristigen Nutzung der Algenbiomasse als natürlicher Mineraldüngerersatz muss deren Belastung mit Schadstoffen, z.B. Schwermetallen, geprüft werden. (Text gekürzt)

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