Die Antarktis sowie das umgebende Südpolarmeer unterliegen einem zunehmenden Druck durch kumulative Auswirkungen von Klimaveränderungen, Verschmutzung, Fischerei, Tourismus sowie einer Vielzahl weiterer menschlicher Aktivitäten. Diese Veränderungen bergen ein hohes Risiko sowohl für die lokalen polaren Ökosysteme als auch für die Regulation des globalen Klimas sowie durch einen globalen Anstieg des Meeresspiegels. Somit dienen langfristige Monitoringprogramme zur Beurteilung des Zustands von Ökosystemen sowie zur Erstellung von Prognosen für zukünftige Entwicklungen. Die Fildes-Region im Südwesten King George Islands (South Shetland Islands, Maritime Antarktis), bestehend aus der Fildes Peninsula, Ardley Island sowie mehreren vorgelagerten Inseln, gehört zu den größten eisfreien Arealen der Maritimen Antarktis. Im Rahmen der Fortsetzung eines in den 1980er Jahren begonnenen Langzeitmonitorings wurde während der Sommermonate (Dezember, Januar, Februar) der Saisons 2018/19 und 2019/20 die Erfassung der lokalen Brutvogel- und Robbenbestände durchgeführt und durch einzelne Zähldaten der Saison 2020/21 ergänzt. Die vorliegende Studie präsentiert die gewonnenen Ergebnisse, einschließlich der Bestandsentwicklung der heimischen Brutvögel. Hierbei zeigten einige Arten im Langzeitvergleich stabile Bestände (Braune Skuas, Südpolarskuas) oder eine deutliche Zunahme (Eselspinguin, Südlicher Riesensturmvogel). Andere Arten verzeichneten dagegen deutliche Rückgänge der Brutpaarzahlen (Adéliepinguin, Zügelpinguin, Antarktisseeschwalbe, Dominikanermöwe) bis hin zu einem fast völligen Verschwinden aus dem Brutgebiet (Kapsturmvogel). Daneben wurde die Zahl der Robben an ihren Ruheplätzen erfasst sowie die Verbreitung aller Wurfplätze in der Fildes-Region dargestellt. Weiterhin wurden Daten zum Brutvogelbestand in ausgewählten Bereichen der Maxwell Bay ergänzt. Ferner wurde die schnelle Ausbreitung der Antarktischen Schmiele mit Hilfe einer vervollständigten Wiederholungskartierung dokumentiert. Die Dokumentation von Gletscherrückzugsgebieten ausgewählter Bereiche der Maxwell Bay wurde anhand von Satellitenbildern aktualisiert und in Bezug zur regionalen klimatischen Entwicklung betrachtet. Weiterhin wird auf die Verbreitung und Menge von angespültem Meeresmüll in der Fildes-Region sowie auf Einflüsse von anthropogenem Material auf Seevögel eingegangen. Zusätzlich werden die aktuellen Kenntnisse über alle eingeschleppten, nicht-heimischen Arten im Untersuchungsgebiet sowie der weitere Forschungsbedarf dargestellt. Quelle: Forschungsbericht
Ergebnisse aus einer Langzeituntersuchung im Auftrag des UBA verdeutlichen den Einfluss des Klimawandels auf Pinguine und andere Seevögel in der Antarktis: Steigende Temperaturen und höhere Niederschläge führen dazu, dass sich Arten, die stark an Eis gebunden sind, weiter nach Süden zurückziehen und Arten aus wärmeren Gebieten dafür ihren Platz einnehmen. Pinguine eignen sich wie kaum ein anderes Lebewesen als Nachweis für Veränderungen in den Ökosystemen der Antarktis. Ändert sich das Klima und damit beispielsweise auch die Nahrungsverfügbarkeit, hat das auch Auswirkungen auf die dort lebenden Pinguinarten. Die vom UBA beauftragten Forschungsvorhaben „Überwachung der klimabedingten Veränderungen terrestrischer und mariner Ökosysteme in der Maxwell Bay (King George Island, Antarktis)“ und „Monitoring von Pinguinkolonien in der Antarktis mit Hilfe der Fernerkundung“ haben deshalb unter anderen antarktische Pinguinkolonien untersucht. Wesentliche Ergebnisse der Langzeitstudie in der Maxwell Bay Die Auswertung jahrzehntelanger Datenreihen brütender Pinguine und anderer Seevögel in der Maxwell Bay liefert ein weiteres Puzzelteil bei der Beantwortung der Frage nach den Auswirkungen des Klimawandels auf die maritimen Ökosysteme im Bereich der nördlichen Antarktischen Halbinsel. Die dort fast alles überlagernden Gletscher ziehen sich kontinuierlich zurück. Das bewegt offenbar die dort lebenden Adéliepinguine zum Rückzug in südlichere, kältere Gebiete. Davon profitieren Eselspinguine, die mit geänderten Bedingungen besser zurechtkommen. Sie nehmen vermehrt die Plätze der Adeliepinguine ein. Der Grund dafür scheint simpel: Während die Adélies auf eine durchgängige Krillverfügbarkeit angewiesen sind, können die Eselspinguine leichter auf Ersatzbeute wie Fisch und Tintenfisch ausweichen. Für die Änderungen im Artenspektrum scheint aber nicht nur die Nahrungsverfügbarkeit Ursache zu sein, sondern auch zunehmende Niederschläge. Fällt viel Schnee oder sogar Regen, haben Adéliepinguine in der Regel größere Brutverluste, da sie auch an Stellen nisten, wo ihre Gelege regelrecht eingeschneit oder überflutet werden. Diese und weitere Ergebnisse ermittelten Hans-Ulrich Peter und seine Mitarbeitenden, indem sie einen Datensatz zu den Brutvögeln der Maxwell Bay auswerteten. Die Langzeitstudie beruht auf einem der längsten Datensätze der gesamten Antarktis. Die ältesten Daten wurden vor 38 Jahre erhoben. Die Studie ist daher ein Meilenstein im polaren Umweltmonitoring. Eine Fortführung dieser Arbeiten ist geplant. Neue Untersuchungsmethoden mit Hilfe von Satellitendaten und Drohnenbildern Im Projekt „Monitoring von Pinguinkolonien in der Antarktis mit Hilfe der Fernerkundung“ verfeinerten Jenaer Polarforscher um den Projektleiter Osama Mustafa methodische Grundlagen für eine flächendeckende Beobachtung antarktischer Pinguine. Um Klarheit über bisherige und zukünftige Entwicklungen von Pinguinkolonien in der Antarktis zu erhalten, wurden in dieser Studie unter anderem Methoden entwickelt, um mit Satellitenbildern die Anzahl der Pinguinnester möglichst präzise ableiten zu können. Die Satellitenbilder eignen sich besonders für die Beobachtung von Veränderungen in sehr großen Kolonien. Zudem erhöht der Einsatz der Fernerkundung deutlich die Effizienz der Untersuchungen im Vergleich zu den Bodenzählungen. Um die Analysen der Satellitenbilder zu bestätigen, sind möglichst genaue Bodenkontrolldaten notwendig. Vier verschiedene Methoden zur Schaffung solcher Referenzdaten wurden in diesem Projekt untersucht und miteinander verglichen. Hierzu gehört neben der GPS-basierten Vollkartierung, bei der Wissenschaftler vor Ort jedes einzelne Nest zählen, unter anderem der Einsatz von Drohnen. Insbesondere durch Drohnen können sehr große Kolonien erfasst werden, ohne dass Menschen direkt in die Kolonien gehen müssen. Die Vogelerfassung gelingt mit dieser Methode schneller und präziser, gleichzeitig werden Störungen der brütenden Vögel auf ein Minimum reduziert. Zukünftig lassen sich so Veränderungen selbst in den entlegensten Gebieten der Antarktis noch präziser feststellen und sich die Effizienz der Langzeitbeobachtung der Pinguine und anderen Vögel weiter steigern. Gleichzeitig werden die Vögel weniger durch die Zählungen gestört.
Die globale Bedeutung der Antarktis sowie ihre Schutzwürdigkeit liegen im Wesentlichen in ihrer Unberührtheit und ihrer einzigartigen biologischen, geologischen, hydrologischen und historischen Eigenschaften begründet. Der zunehmende anthropogene Druck auf die Antarktis unterstreicht die Bedeutung langjähriger Monitoringprogramme zur Erfassung des Zustands lokaler Ökosysteme. Das im Südwesten King George Islands (South Shetland Islands) gelegene Untersuchungsgebiet der Fildes-Region umfasst die Fildes Peninsula, Ardley Island sowie mehrere unmittelbar vorgelagerte Inseln. Es gehört zu den größten eisfreien Arealen der Maritimen Antarktis und ist geprägt durch eine vergleichsweise hohe Biodiversität, die den starken klimatischen Veränderungen an der Antarktischen Halbinsel unterliegt. Aus diesem Grund wurde das in den 1980er Jahren begonnene Monitoring der lokalen Brutvogel- und Robbengemeinschaft in der Fildes-Region während der Sommermonate (Dezember bis Februar) der Saisons 2015/16 bis 2017/18 fortgesetzt. Daneben wurden weitere umfangreiche Daten aus zahlreichen, bislang unveröffentlichten Expeditionsberichten deutscher Wissenschaftler aus den 1980er Jahren sowie sämtlicher verfügbarer Literatur zusammengestellt, ausgewertet und in dem vorliegenden Forschungsbericht präsentiert. Deutlich wird hierbei eine sehr unterschiedliche Bestandsentwicklung der verschiedenen Vogelarten in der Fildes-Region. Während einige Arten im Langzeitvergleich stabile oder wachsende Bestände aufweisen (Braune Skua, Eselspinguin, Südlicher Riesensturmvogel), zeigen andere Arten starke interannuelle Schwankungen der Brutpaarzahl (Südpolarskua, Dominikanermöwe). Weitere Arten zeigen einen deutlich abnehmenden Bestandstrend (Adélie- und Zügelpinguin, Kapsturmvogel). Ergänzend dazu erfolgte eine Erfassung der Brutvogelbestände in allen größeren eisfreien Bereichen der angrenzenden Maxwell Bay. Weiterhin erfolgte die Fortsetzung der Dokumentation von Gletscherrückzugsgebieten ausgewählter Bereiche der Maxwell Bay in Bezug auf die regionale klimatische Entwicklung. Anhand einer Wiederholungskartierung der Antarktischen Schmiele wurde die Ausbreitung dieser heimischen Grasart nachgewiesen. Daneben wurden Untersuchungen zum Einfluss von Drohnenüberflügen auf das Verhalten und Physiologie von Pinguinen, anderen Seevögeln und Robben durchgeführt und deren Ergebnisse dargestellt. Weiterhin wurde eine Übersicht über alle im Untersuchungsgebiet eingeschleppte, nicht-heimische Arten und die davon ausgehenden Risiken angeführt. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Überwachung der klimabedingten Veränderungen terrestrischer und mariner Ökosysteme in der Maxwell Bay (King George Island, Antarktis)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Ökologie, Lehrstuhl Ökologie, Arbeitsgruppe Polar- und Ornitho-Ökologie.Ausgangslage & Zielstellung: Deutschland betreibt nicht nur das Dallmann-Labor in der Maxwell Bay, sondern hat auch langjährige Expertise im Bereich Umweltforschung auf der Fildes-Halbinsel. Im Projekt soll ein mehrjähriges Umweltmonitoringprogramm mit langjährigen Datenreihen zu z.B. Brutpaarzahlen und Bruterfolg von Pinguinen oder von Robben an Liegeplätzen auf dieser Halbinsel weitergeführt und zu weiteren Umweltparametern in anderen Gebieten der Maxwell Bay aufgebaut werden. Daher plant Deutschland zusammen mit Korea, die ebenfalls über langjährige Erfahrungen im Monitoring in diesem Gebiet verfügen, ein mehrstufiges Monitoringprogramm zur Überwachung der Umweltauswirkungen an den eisfreien Gebieten der Maxwell Bay. In diesem Gebiet führt die schnell voranschreitende Klimaerwärmung zum Gletscherrückzug und erhöht die Gefahr der Etablierung eingeschleppter nicht-heimischer Arten, so dass die Überwachung der Veränderungen der Land- und Meeresumwelt der Antarktis einschließlich der terrestrischen und marinen Ökosysteme erforderlich ist.Begründung des Vorhabens: Die Durchführung dieses Monitoringprogramms gilt als Voraussetzung für die gesetzlich vorgeschriebene Überwachung der Veränderungen des Umweltzustandes und ggf. von Maßnahmen zur nachhaltigen Verbesserung des Umweltzustandes in diesem Gebiet.Ziel und Methodik des Vorhabens: Durchführung eines gezielten standardisierten Monitorings in der Maxwell Bay, um die durch den Klimawandel verursachten Veränderungen auf die Schutzgüter der Antarktis zu dokumentieren. Es werden Brutkolonien von Pinguinen, Riesensturmvögeln und Skuas erfasst, Gletscherrückzugsgebiete kartiert und weitere Umweltparameter wie z. B. die Vegetation dokumentiert.
Die Fildes-Region (King George Island, South Shetland Islands), bestehend aus der Fildes Peninsula, der angrenzenden Ardley Island sowie allen größeren benachbarten Inseln, gehört zu den größten eisfreien Gebieten im Bereich der maritimen Antarktis und weist eine vergleichsweise hohe Biodiversität auf. Gleichzeitig repräsentiert diese Region mit sechs ansässigen Stationen, zahlreichen Feldhütten sowie einer Landebahn das logistische Zentrum im Bereich der Antarktischen Halbinsel, woraus häufig Interessenkonflikte zwischen den verschiedenen Nutzergruppen und den gesetzlich festgeschriebenen Umweltschutzstandards in der Antarktis resultieren. Aufgrund der hohen Bedeutung langfristiger Monitoringprogramme, insbesondere in Gebieten rasanter klimatischer Veränderungen und mit einem hohen Gefährdungsrisiko für die Schutzgüter der Region, wurde die in den 1980er Jahren begonnene Bestandsaufnahme der lokalen Brutvogel- und Robbengemeinschaft in der Fildes-Region während der Sommermonate (Dezember bis Februar) der Saisons 2012/13 bis 2014/15 fortgesetzt. Daneben erfolgte eine Brutvogelerfassung in allen größeren eisfreien Bereichen der an die Fildes-Region angrenzenden Maxwell Bay. Diese umfassten die Gebiete Barton, Weaver und Potter Peninsula, am Green Point (alle King George Island) sowie für Stansbury Peninsula, Martin und Duthoit Point (alle Nelson Island). Für die Analyse von Langzeittrends der Vogel- sowie der Robbenbestände wurden zusätzlich zu eigenen Erfassungen umfangreiche Daten aus zahlreichen, bislang unveröffentlichten Expeditionsberichten deutscher Wissenschaftler aus den 1980er Jahren sowie sämtlicher verfügbarer Literatur herangezogen. Die Ergebnisse dieser beiden Monitoringschwerpunkte werden in dem vorliegenden Forschungsbericht präsentiert. Deutlich wird hierbei, dass die Mehrzahl der Seevogelarten hinsichtlich ihrer Brutpaarzahlen vornehmlich von natürlichen Umweltfaktoren abhängen, andere dagegen stärker auf anthropogene Einflüsse reagieren. Zusätzlich wurden anhand von Luft- und Satellitenaufnahmen teilweise erhebliche Gletscherrückzugsgebiete ausgewählter Bereiche der Maxwell Bay in Bezug auf die regionale klimatische Entwicklung dokumentiert. Quelle: Forschungsbericht
Die Fildes-Region (King George Island, South Shetland Islands), bestehend aus der Fildes Peninsula, der angrenzenden Ardley Island sowie allen größeren benachbarten Inseln, gehört zu den größten eisfreien Gebieten im Bereich der maritimen Antarktis und weist eine vergleichsweise hohe Biodiversität auf. Gleichzeitig repräsentiert diese Region mit sechs ansässigen Stationen, zahlreichen Feldhütten sowie einer Landebahn das logistische Zentrum im Bereich der Antarktischen Halbinsel, woraus häufig Interessenkonflikte zwischen den verschiedenen Nutzergruppen und den gesetzlich festgeschriebenen Umweltschutzstandards in der Antarktis resultieren. Aufgrund der hohen Bedeutung langfristiger Monitoringprogramme, insbesondere in Gebieten rasanter klimatischer Veränderungen und mit einem hohen Gefährdungsrisiko für die Schutzgüter der Region, wurde die in den 1980er Jahren begonnene Bestandsaufnahme der lokalen Brutvogel- und Robbengemeinschaft in der Fildes-Region während der Sommermonate (Dezember bis Februar) der Saisons 2012/13 bis 2014/15 fortgesetzt. Daneben erfolgte eine Brutvogelerfassung in allen größeren eisfreien Bereichen der an die Fildes-Region angrenzenden Maxwell Bay. Diese umfassten die Gebiete Barton, Weaver und Potter Peninsula, am Green Point (alle King George Island) sowie für Stansbury Peninsula, Martin und Duthoit Point (alle Nelson Island). Für die Analyse von Langzeittrends der Vogel- sowie der Robbenbestände wurden zusätzlich zu eigenen Erfassungen umfangreiche Daten aus zahlreichen, bislang unveröffentlichten Expeditionsberichten deutscher Wissenschaftler aus den 1980er Jahren sowie sämtlicher verfügbarer Literatur herangezogen. Die Ergebnisse dieser beiden Monitoringschwerpunkte werden in dem vorliegenden Forschungsbericht präsentiert. Deutlich wird hierbei, dass die Mehrzahl der Seevogelarten hinsichtlich ihrer Brutpaarzahlen vornehmlich von natürlichen Umweltfaktoren abhängen, andere dagegen stärker aufanthropogene Einflüsse reagieren. Zusätzlich wurden anhand von Luft- und Satellitenaufnahmen teilweise erhebliche Gletscherrückzugsgebiete ausgewählter Bereiche der Maxwell Bay in Bezug auf die regionale klimatische Entwicklung dokumentiert. Quelle: Forschungsbericht
Polarforscher beobachten erneut Veränderungen des Artenspektrums von Pinguinen und Verlagerungen von Vogelkolonien. Dies hängt vermutlich mit den örtlichen Auswirkungen des Klimawandels zusammen. Darüber hinaus fühlen sich empfindliche Vogelarten von Polarforschern gestört und wandern aus Gebieten mit vielen Forschungsstationen in störungsärmere Regionen ab. Folgen des Klimawandels Wie wirkt sich der Klimawandel auf die maritimen Ökosysteme der nördlichen antarktischen Halbinsel aus? Jenaer Polarforscher haben jahrzehntelang das Vorkommen von Pinguinen und Seevögeln in der Maxwell Bay auf King George Island (South Shetland Islands, Antarktis) untersucht. Das Ergebnis: Der Klimawandel hat Auswirkungen auf die dort lebenden Pinguinarten. „Echte“ antarktische Arten wie der Adéliepinguin finden zunehmend ungünstigere Lebensbedingungen vor. Das Artenspektrum der Pinguine verschiebt sich zu Gunsten eher subantarktischer Pinguine. So nimmt zum Beispiel der Bestand der Eselspinguine zu. Untersuchungen anderer Forschergruppen bestätigen diese Ergebnisse. Pinguine gelten als Indikatoren für den allgemeinen Zustand der marinen Ökosysteme der Antarktis. Daher sind lokale Langzeituntersuchungen besonders wichtig, um ein möglichst vollständiges Bild vom Zustand und der Veränderung der Pinguinpopulationen zu bekommen. Forscher vor Ort Die untersuchte Region, die Maxwell Bay auf King George Island, ist nicht nur ein Hotspot antarktischer Biodiversität , sondern auch die logistische Drehscheibe für Forscher auf der gesamten Antarktischen Halbinsel. Nirgendwo auf dem Kontinent gibt es so viele Stationen wie hier. Die vielfältigen menschlichen Aktivitäten auf engem Raum bleiben nicht ohne Wirkung auf Flora und Fauna . Der als besonders sensibel gegenüber menschlichen Störungen geltende Riesensturmvogel beispielsweise verlagert seine Brutplätze in störungsärmere Regionen. Diese und weitere Ergebnisse ermittelten Polarforschende der Arbeitsgruppe Polar- und Ornitho-Ökologie des Instituts für Ökologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena, indem sie Datensätze aus mehr als 30 Jahren zu den Brutvögeln dieser Region auswerteten. Die Studie beruht auf den längsten systematischen Beobachtungen aus der Antarktis. Die Arbeitsgruppe forschte im Auftrag des Umweltbundesamtes ( UBA ) und wird die Beobachtungen und die Kartierung des Gletscherrückzugs in den nächsten Jahren fortführen. Ziel ist es, Wirkbeziehungen zwischen anthropogenen Einflüssen und Vogelbestand aufzudecken. Das UBA initiiert und finanziert nicht nur Forschungsprojekte in den Polargebieten, sondern ist gleichzeitig die Behörde, die die Umsetzung der Umweltschutzverpflichtungen Deutschlands in der Antarktis prüft und von Deutschland ausgehende Aktivitäten wie Forschung und Tourismus genehmigt. Download des Endberichts "Monitoring zu den Folgen von lokalen Klimaveränderungen auf die Schutzgüter der eisfreien Gebiete der Maxwell Bay (King George Island, Antarktis) "
Das Projekt "Monitoring zu den Folgen von Klimawandel, Forschung und Tourismus auf die Schutzgüter der eisfreien Gebiete der Maxwell Bay (King George Island, Antarktis)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Ökologie, Lehrstuhl Ökologie, Arbeitsgruppe Polar- und Ornitho-Ökologie.Ausgangslage: Deutschland (D) betreibt nicht nur das Dallmann-Labor in der Maxwell Bay sondern hat auch langjährige Expertise im Bereich Umweltforschung auf der Fildes Halbinsel und der Maxwell Bay. Daher plant D, zusammen mit Südkorea ein mehrstufiges Monitoringprogramm zur Überwachung der Umweltauswirkungen an den eisfreien Gebieten der Maxwell Bay mit der höchsten Stationsdichte der Antarktis zu entwickeln und durchzuführen. Die Region ist dank deutscher Studien bekannt für große Umweltprobleme verursacht durch Forschung, Logistik und Tourismus. Daneben führt die hier schnell voran schreitende Klimaerwärmung zum Gletscherrückzug und erhöht zusätzlich die Gefahr der Etablierung eingeschleppter Arten. D verfügt bereits über langjährige Datenreihen zum Umweltzustand der Fildes Halbinsel, die hier einfließen und fortgeführt werden sollen. Begründung des Vorhabens: D leitet zusammen mit Chile eine intern. Arbeitsgruppe (IWG) beim CEP, deren Aufgabe es ist, ein umfassendes Umweltmanagement für die Fildes-Region zu erarbeiten. Ziel dabei ist es, die zum Teil erheblichen Umweltbelastungen des Gebietes wirksam zu unterbinden und die Kooperation der dort agierenden Vertragsstaaten zu verbessern. Das Monitoringprogramm ergänzt und unterstreicht diese Bemühungen und gilt als Voraussetzung für den Fortschritt der Arbeiten innerhalb der IWG. Ziel und Methodik des Vorhabens: Durchführung eines gezielten standardisierten Monitorings in der Maxwell Bay, um die durch den Klimawandel und die vielfältigen menschlichen Aktivitäten verursachten Veränderungen auf die Schutzgüter der Antarktis zu dokumentieren. Zunächst werden Brutkolonien erfasst und ggf. Gletscherrückzugsgebiete kartiert, später sollenweitere Parameter (Vegetation, Abwässer, Ölverunreinigungen etc.) bearbeitet werden.
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