Offshore-Windparks in der Nordsee - Lehrstuhl für Physische ...

CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT - GEOGRAPHISCHES INSTITUT
UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Offshore-Windparks in der Nordsee:
ökonomische Bedeutung und ökologische Auswirkungen
Janina Löwe a , Joschka Weidemann b
a
Janina Löwe, Matrikelnr. 914581, stu84431@mail.uni-kiel.de
b
Joschka Weidemann, Matrikelnr. 928399, stu84456@mail.uni-kiel.de
ABSTRACT
Erneuerbare Energien stellen eine Chance dar, die weltweiten CO 2-Emissionen zu verringern
und weitestgehende Unabhängigkeit von fossilen, endlichen Energieträgern zu erlangen. Die
Windenergie rückte in diesem Zusammenhang in der vergangenen Dekade zunehmend in den
Fokus. Insbesondere in Offshore-Windenergieanlagen wird ein großes Potenzial im Bereich der
Stromversorgung gesehen. Bis 2030 sollen die Offshore-Leistungen in der Ausschließlichen
Wirtschaftszone Deutschland von aktuell 0,2 auf 25 Gigawatt gesteigert und dadurch 15% der
gesamten deutschen Stromproduktion abgedeckt werden.
Wie jede Form der Energieerzeugung hat die Offshore-Windenergie sowohl positive als auch
negative Effekte. Offshore-Windenergieanlagen werden als besonders effizient angesehen, da
der Wind auf dem Meer stetiger und stärker weht als an Land. Im Zuge des Ausbaus der Offshore-Windenergie
entstehen neue Arbeitsplätze und von einer Wertschöpfung für die produzierenden
Küstenregionen ist auszugehen. Der Einfluss auf die vom Ausbau betroffenen Ökosysteme
ist noch nicht hinreichend erforscht; man geht insgesamt von vernachlässigbaren negativen
Effekten aus. Die Fundamente der Anlagen könnten sogar als Rückzugsort dienen und zur Steigerung
der Biodiversität beitragen. Von einer Verbesserung der Technologien ist auszugehen
und eine detaillierte Standortuntersuchung ist vorauszusetzen.
Keywords: Windenergie, Offshore Windparks, Nordsee, deutsche Ausschließliche Wirtschaftszone, ökonomische
Bedeutung, ökologische Auswirkungen, Schweinswal
1

CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT - GEOGRAPHISCHES INSTITUT
UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Ecosystem Services von Mangroven und ihre Bewertung
Maike S. Liekefett a
a Maike S. Liekefett, Matrikelnr. 1005352, stu108008
ABSTRACT
Wetlands, genauer coastal wetlands sind die am stärksten durch den Menschen veränderten
Ökosysteme. Mangroven sind Teil dieser coastal wetlands. Durch eine intensivere Wirtschaft und
damit stärkeren Landnutzung kommt es zu Flächenverlusten in den Mangroven, ebenso wie zur
Degradation ihrer Ecosystem Services. Mangroven gehören nicht nur zu den produktivsten Ökosystemen,
die Nahrung und Küstenschutz bereitstellen. Sondern sind auch mit einem Verlust
von 35%, der bisher 54% erfassten Fläche, am stärksten degradiertesten Ökosysteme (MA,
2005).
Um die Degradation und den Verlust der Services quantifizieren zu können, muss eine Bewertung
der Services erfolgen. Diese Bewertung kann zunächst allgemein durch einen relativen Wert
geschehen. Mit einer monetären Bewertung kann die Relevanz der Ökosysteme auch ökonomisch
erfasst werden und eine allgemeine Einschätzung verstärkt oder abgeschwächt werden.
Es gibt eine Vielzahl von Methoden, die auch auf die Mangroven angewendet werden können.
Dabei muss darauf geachtet werden, dass eine Bewertung stets gebietsabhängig erfolgt. Diese
Betrachtung ist auch für die Aufstellung von Managementmaßnahmen essentiell. Eine direkte
Vergleichbarkeit der monetären Werte und ihrer Services ist damit nicht gegeben.
Keywords: Ecosystem Services, Mangrove, monetäre Bewertung
1. Einleitung
Wetlands bedecken 1,28 Millionen ha der
Erde, was 6% der Erdoberfläche ausmacht
(MA 2005, SAEFL 2004). Nach der Ramsar
Convention gehören dazu Marsch, Seen,
Flüsse, Sumpf- und Moorgebiete, die künstlich
oder natürlich, dauerhaft oder zeitweise
mit stehendem oder fließendem Brack-, Salz
oder Frischwasser bedeckt sind, sowie Küstengebiete,
wo das Niedrigwasser nicht unter
6 m fällt (SCHUYT & BRANDER 2004). Diese
Fläche ist doppelt so groß wie Brasilien,
wobei bis heute noch nicht alle Flächen erfasst
wurden (MA 2005).
Trotz der starken Verbreitung der Ökosysteme
wurden ungefähr 50% der wetlands in
Teilen von Nordamerika, Europa, Australien
und Neuseeland zerstört oder stark beschädigt.
Diese Degradation führt nicht nur zu
einem Flächenverlust der Ökosysteme, sondern
auch zu einer Reduzierung ihrer
Ecosystem Services (ES) (MA 2005).
Wetlands stellen eine Vielzahl von Services
bereit. Sie übernehmen Funktionen im Küstenschutz,
in der Wasser- und Klimaregulierung
und sie nehmen eine wichtige Rolle im
Tourismus ein (SCHUYT & BRANDER 2004).
Durch die steigende Bevölkerungszahl und
den damit verbundenen erhöhten ökonomischen
Druck werden die Ökosysteme stärker
beansprucht, was auch Hauptgrund der
Veränderungen von wetlands ist (MA 2005).
Eine allgemeine Unterteilung der wetlands
erfolgt in inland wetlands, coastal and near
shore marine wetlands und human made
wetlands (SCHUYT & BRANDER 2004). Die
coastal wetlands gehören zu dem Teil der
wetlands, die am stärksten von der Degradation
betroffen sind. Neben Seegrasflächen,
Korallenriffen und Flussmündungen gehö-
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CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT - GEOGRAPHISCHES INSTITUT
UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Fischerei - Ausmaß, Auswirkungen und Ansätze für eine nachhaltige
Nutzung der Fischbestände am Fallbeispiel Nordsee
Diana Lüdtke a & Henning Dörner b
a Lüdtke, 806770, stu77074@uni-kiel.de
b Dörner, 847580, stu84266@uni-kiel.de
ABSTRACT
Aufgrund der stetig steigenden Zahl der Weltbevölkerung und einem veränderten Konsumverhalten
der Verbraucher, kommt es zu einer erhöhten Nachfrage nach Fischereierzeugnissen.
Dem zunehmenden Fischbedarf stehen aber nur begrenzte marine Ressourcen gegenüber. Seit
1950 vervierfachte sich die weltweite Fangmenge von rund 20 auf 85 Millionen Tonnen. Die
Ressourcen, die uns die Meere bieten, gelten zu 75% bis an die Grenze der Belastbarkeit befischt
oder überfischt. Die Überfischung als weltweites zunehmendes, aber auch regionales Wirtschaftsproblem
wird im folgenden Artikel anhand des Beispiels der Nordsee diskutiert. Bis 1950
fand der Fischfang in der Nordsee vor allem küstennah mit kleinen Fischerbooten statt. In den
folgenden Jahren entwickelte sich eine effektivere Fangtechnik auf See und der industrielle
Grundfischfang mit Schleppnetzen. Veränderte Fangmethoden und der damit verbundene hohe
Anteil an Beifang konnten ebenso wie die illegale Fischerei und mangelnde Kontrolle und Überwachung
der Fischereimaßnahmen als Ursachen für die Überfischung festgestellt werden. Um
die dadurch begründeten, nicht regenerierbaren Verluste in den Fischbeständen nachhaltig zu
minimieren, werden verschiedene Lösungsansätze aufgezeigt und hinsichtlich ihrer Durchführbarkeit
kritisch betrachtet. Als realistisch erwiesen sich dabei das Festlegen einer Gesamtfangquote
für die Region, die Verstärkung der Überwachung von Fischereitätigkeiten, die Begrenzung
des Fischereiaufwands, territoriale Nutzungsrechte und die Ausweisung mariner Schutzgebiete.
Eine nachhaltige Fischereiwirtschaft garantiert nicht nur das Fortbestehen wichtiger
Fischbestände, sondern auch stabile Marktpreise für den Verbraucher und damit ein langjährige
Versorgung der Bevölkerung mit marinen Produkten aus dem Meer.
Keywords: Überfischung, Nordsee, Fischereimanagement, Fangquote, marine Ökosysteme, Fischereiaufwand
1. Einleitung
Fisch ist einer der wichtigsten Nahrungsgrundlagen
für den Menschen, bringt gegenwärtig
jedoch einen weltweiten Umbruch in
der Versorgung der Bevölkerung mit marinen
Produkten mit sich. Bis zu Beginn der 1990er
Jahre war die Entwicklung der Fangmenge in
der Fischerei nahezu kontinuierlich steigend.
Wie man Abbildung 1 entnehmen kann, vervierfachte
sich die weltweite Fangmenge seit
1950 von jährlich unter 20 auf rund 85 Millionen
Tonnen in nur 40 Jahren. Seit den
1990er Jahren ist die Anlandung von marinen
Produkten in etwa konstant geblieben. Zu der
größten Fischereinationen gehört mit rund 14
Millionen Tonnen gefangenen marinen Produkten
pro Jahr die Volksrepublik China
(Food and Agriculture Organization 2010).
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CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT - GEOGRAPHISCHES INSTITUT
UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Eingeschleppte marine Arten.
Toleranz oder Bekämpfung am Beispiel der Krebsart
Dyspanopeus sayi im Mittelmeerraum.
Melanie Griem a , Sarah Zwerger b
a Melanie Griem, Matrikelnr. 1005353, stu108010@mail.uni-kiel.de
b Sarah Zwerger, Matrikelnr. 1005351, stu108006@mail.uni-kiel.de
ABSTRACT
Die Einführung von Arten ist eines der größten aktuellen Umweltprobleme auf globaler Ebene.
Wegen der enormen Schäden, die invasive Arten in Konkurrenz zu den Arten des Ökosystems, in
welches sie einwandern, anrichten können, sind sie Thema in nationalen und europäischen Umwelt-Programmen
(NATURA2000 2008, S. 2). Das Mittelmeer gehört zu den Gewässern, die am
stärksten von invasiven Arten betroffen sind und gilt als besonders gut untersucht. Als Hauptursache
für die starke Immigration von Arten in dieser Region gilt, neben der Erhöhung der Wassertemperatur,
die Verbindung des Mittelmeers mit dem Roten Meer durch den Suez-Kanal, die
eine passive und aktive Einwanderung von Arten ermöglicht (ZENETOS et al. 2010, S. 382).
Anhand der Krebsart Dyspanopeus sayi sollen die Auswirkungen eingeschleppter Arten auf das
lokale Ökosystem dargestellt werden. D. sayi stammt aus Nordamerika, hat sich in den letzten 30
Jahren in Europa ausgebreitet und Muschelbestände verdrängt (SCHUBART et al. 2012, S. 1f.;
IAGUA 2012). Im Ebrodelta (Bucht von Els Alfacs) im Nordosten der Iberischen Halbinsel breitet
sich die Art aufgrund ihrer hohen Toleranz gegenüber Temperaturschwankungen und der Salinität
aus (IAGUA 2012).
Durch einen Literaturvergleich soll untersucht werden, ob eingewanderte Arten bekämpft oder
toleriert werden sollten. In vielen Fällen ist kein direkter Zusammenhang zwischen dem Eindringen
der gebietsfremden Arten und einer dadurch ausgelösten Bedrohung heimischer Spezies
gegeben (ZENETOS et al. 2010, S. 461). Auch bei Dyspanopeus sayi konnten bisher negative
Folgen für die benthischen Organismen im Ebrodelta nur vermutet werden (THESSALOU-LEGAKI et
al. 2012, S. 315). Es ist arten- und gebietsabhängig, ob Toleranz oder Bekämpfung für das
heimische Ökosystem die richtige Methode ist. Da die Einschleppung von Arten oft irreversibel
ist (GALIL 2007, S. 319), sind Maßnahmen zur Prävention notwendig (IUCN 2002, S. 13).
Keywords: Eingeschleppte marine Arten, marine invasive Arten, Mittelmeer, Ebrodelta, Dyspanopeus
sayi, Umweltsysteme, Auswirkungen auf heimische Populationen.
1. Einleitung
27
Invasive Arten sind aufgrund der starken
Globalisierung eines der größten aktuellen
Umweltprobleme (BOUDOURESQUE und VER-
LAQUE 2005, S. 30). Als Ursache für das Einwandern
gebietsfremder Arten wird in vielen
Studien der Verlust der Biodiversität und des
Habitats, der Klimawandel, Raubbau und Verschmutzung
angegeben (IUCN 2002, S. 13;
NATURA2000 2008, S. 2). Da eingeschleppte

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UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Marine Dead Zones am Beispiel der Ostsee und des Ostchinesischen
Meeres
Leoni Bartel a , Bettina Wenzel b , Astrid Obstfelder c
a
Leoni Bartel, Matrikel 1005451, stu108524@mail.uni-kiel.de
b
Bettina Wenzel, Matrikel 1008497, stu108980@mail.uni-kiel.de
c
Astrid Obstfelder, Matrikel 1008495, stu108976@mail.uni-kiel.de
ABSTRACT
Marine Ökosysteme stellen für den Menschen Nahrungsgrundlage und Erholungsgebiete dar. Ihre
Störung bedeutet meist die Reduzierung der Artenvielfalt und damit die Beeinträchtigung der
Nahrungsgrundlage vieler Menschen. In Küstengebieten ist vermehrt die Entstehung sogenannter
Dead Zones zu beobachten, wo die Sauerstoffsättigung des Meeres soweit sinkt, dass Lebewesen
stark beeinträchtigt werden und das Ökosystem kollabiert. Vor allem in Flussmündungsgebieten,
wo Abwässer aus dicht besiedelten Gebieten mit intensiver Landwirtschaft ins Meer
gelangen, sinkt der Sauerstoffgehalt erheblich. Anthropogene Nährstoffeinträge, vor allem Stickstoff
und Phosphat, Klimaveränderungen aber auch die Morphologie der flachen und engen
Meeresstraßen und Flussmündungen sind die Faktoren, die einen Austausch der Wassermassen
erschweren. Aufgrund der gestiegenen Bevölkerungsdichte und der veränderten Landnutzung
in den Randgebieten der Ostsee entwickelten sich vermehrt hypoxische Bedingungen, die dazu
führen, dass die Ostsee als größte Dead Zone der Welt gilt. Neben Richtlinien zur Verringerung
Status quo, da der natürliche Ausgangszustand der Ostsee nicht mehr hergestellt werden kann.
Neben der Ostsee als langbekanntes Phänomen soll ebenfalls die jüngere Entwicklung im Ostchinesischen
Meer dargestellt werden. Hier führen voneinander abweichende Bedingungen zu
einer saisonal abhängigen Dead Zone, die alljährlich immer größere Ausmaße zeigt. Sie wird
durch eine klare Stratifizierung der Wassersäule aufgrund von Unterschieden hinsichtlich der
Temperatur und Salinität des Wassers hervorgerufen. In diesem Artikel soll gezeigt werden,
welche Faktoren jeweils in den beiden betroffenen Gebieten eine Dead Zone auslösten und wie
sie miteinander in Zusammenhang stehen.
Keywords: Küstengebiete, Eutrophierung, Hypoxie, Schadstoffeinträge, Dead Zone, Ostsee, Ostchinesisches
Meer
1. Einführung
Küsten für Wirtschaft [und Tourismus] ist in
(HEMPEL 2008, S. 113). Durch Eingriffe in marine
Ökosysteme werden Störungen der natürlichen
Abläufe ausgelöst (HEMPEL 2008).
36
Faktoren wie Überfischung und Schadstoffeinträge
durch die Schifffahrt oder aus Flüssen
belasten die Meere und Ozeane, indem sie
natürliche Nahrungsketten und den Nährstoffhaushalt
aus dem Gleichgewicht bringen.
Eine der häufigsten Folgen ist dabei die Reduzierung
der Artenvielfalt und damit die Beeinträchtigung
der Nahrungsgrundlage vieler

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UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Küstendynamik der Beaufortsee
- Auswirkungen des Klimawandels auf die Küstenerosion
Matthias Eberspächer a , Maren Quell b , Theresa Warnk c
a
Matthias Eberspächer, Matrikelnr.: 1005450, stu108986@uni-kiel.de
b
Maren Quell, Matrikelnr.: 870887, stu78864@uni-kiel.de
c
Theresa Warnk, Matrikelnr.: 893589, stu84291@uni-kiel.de
ABSTRACT
Arktische Küsten sind komplexe dynamische Systeme, die durch Klimaveränderungen in ihrem
natürlichen Gleichgewicht gestört werden. Durch die Vulnerabilität dieser periglazialen Umwelt
werden dort besonders starke Auswirkungen des Klimawandels erwartet. Veränderungen der
arktischen Küsten haben jedoch nicht nur lokale Effekte, sondern wirken sich auch global aus.
Positive Rückkopplungen im Klimasystem durch den Rückgang des Seeeises, das Auftauen der
Permafrostküsten und veränderter Stoffflüsse sind ein aktueller Forschungsschwerpunkt. Die
Erosion arktischer Küsten wird dabei besonders fokussiert, da dort terrestrische, marine und
atmosphärische Kompartimente in Interaktion treten. Diese Arbeit untersucht die Hypothese,
dass die Klimaerwärmung zu höheren Erosionsraten an arktischen Küsten führt. Drei ausgewählte
Küstenregionen der Beaufortsee (Barrow Environmental Observatory Coastline, Alaska;
Teshepuk Lake Special Area, Alaska und Herschel Island, Kanada) wurden in mehreren Studien
auf ihre Erosionsraten hin untersucht und in dieser Arbeit hinsichtlich ihrer Entwicklung verglichen.
Zur Quantifizierung der Erosionsraten wurden Langzeitdatenreihen, basierend auf Luftund
Satellitenbildern, historischem Kartenmaterial und Vermessungen der Küstenverlaufslinien,
als Grundlage verwendet. Indizien für einen Anstieg der Erosionsraten seit 1950 konnten dabei
in zwei der drei Untersuchungsgebiete gefunden werden. Durch die Komplexität der vorherrschenden
Prozesse und Umwelteinflüsse ist eine abschließende Aussage über die Auswirkungen
der Klimaerwärmung auf Erosionsraten bisher jedoch nicht möglich. Die Fortführung der Langzeitdatenreihen
und Ausweitung der Methodik auf weitere arktische Küstengebiete ist zukünftig
zu fokussieren, um die Zusammenhänge von Küstenerosion und Klimawandel besser überprüfen
zu können.
Keywords: Küstenerosion, Arktis, Erosionsraten, Klimawandel, Beaufort Sea, Kanada, Alaska,
Permafrostküste
1. Einleitung
Im 20. Jahrhundert und speziell seit den
1970er Jahren erwärmte sich das Klima substantiell.
In der Arktis konnte eine Erwärmung
von 0,09 °C pro Jahrzehnt nachgewiesen werden,
was eine rund zweimal höhere Erwärmungsrate
verglichen zur gesamten nördlichen
Hemisphäre darstellt. Die Veränderung
arktischer Permafrostküsten unter dieser klimatischen
Erwärmung ist zu betrachten, da
sie 34 Prozent der weltweiten Küstenlinien
ausmachen (ANISIMOV ET AL. 2007). Arktische
Küsten sind hochvariable dynamische Syste-
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UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Auswirkungen des beschleunigten Meeresspiegels auf Flussmündungen.
Rückgang der Marschen im Hudson River-
Ästuar, New York
Lisa Körte a , Christine Peters b
a
Lisa Körte, Matrikelnr. 893178, stu80045@mail.uni-kiel.de
b
Christine Peters, Matrikelnr. 1008572, stu111041@mail.uni-kiel.de
ABSTRACT
Der globale Meeresspiegel ist während des 20. Jahrhunderts stetig gestiegen. Aufgrund der andauernden
Erderwärmung kann dieser Prozess im 21. Jahrhundert noch beschleunigt werden
(IPCC 2007). Die Küstenzonen der Erde umfassen 20 % der Erdoberfläche und bieten 45 % der
Weltbevölkerung Wohn- und Lebensraum (MARIBUS 2010). Ein steigender Meeresspiegel stellt
eine Bedrohung für fast alle Küsten- und Flussmündungsgebiete, die dort lebenden Menschen,
Wirtschafts- und Infrastrukturen und Ökosysteme dar (NEW YORK STATE SEA LEVEL RISE TASK FOR-
CE 2010). Häufigeres Auftreten stärkerer Sturmfluten mit höheren Flutpegeln, einer erhöhten
Aktivität von Hurrikans und die Überflutung der Küstengebiete werden aufgrund des Klimawandels
erwartet; diese Effekte können von einem steigenden Meeresspiegel zusätzlich verstärkt
werden (NICHOLLS UND CAZENAVE 2010). New York City hat sich mit fast 2400 km Küstenlänge
sehr eng am Wasser entwickelt. Im Laufe der Stadtentwicklung wurde das ursprüngliche
Ästuar des Hudson Rivers durch Versiegelung und Küstenschutzmaßnahmen stark verändert.
Zahlreiche Beeinträchtigungen der natürlichen Systeme, aber auch wirtschaftliche und persönliche
Gefahren für die dort lebenden Menschen sind die mögliche Folge (NEW YORK STATE SEA LE-
VEL RISE TASK FORCE 2010). Der Rückgang der Marschen in der Jamaica Bay im Hudson-River-
Ästuar ist im letzten Jahrhundert schnell vorangeschritten. Es wurde versucht mit Sandaufschüttungen
die Marschinseln innerhalb der Bucht wiederherzustellen. Ob dies langfristig den Verlust
der Inseln verhindern kann, ist fraglich, da die Ursachen des Marschverlustes (Sedimentdefizit
durch Hafenvertiefungen, Versiegelung der Küstenlinie, Wasserverschmutzung) nicht beseitigt
wurden. Der Rückgang der Marschen wird die Gefahr von Küstenerosion entlang der stark besiedelten
Küste New Yorks erhöhen.
Keywords: Beschleunigter Meeresspiegelanstieg, Delta, Ästuar, New York, Marsch, Jamaica Bay
1. Einleitung
53
Nicht allein der anthropogene Treibhauseffekt
beeinflusst den Anstieg des Meeresspiegels,
sondern auch natürliche Prozesse
sind daran beteiligt. Man unterscheidet zum
einen die eustatischen, klimatisch bedingten
und global wirksamen Ursachen, die zu einer
Zunahme des Wasservolumens in den Ozeanen
führt und damit zu einem Anstieg des
Meeresspiegels. Zum anderen die isostatischen,
meist tektonisch bedingten Ursachen,
die sich vor allem regional auswirken, beispielsweise
durch Hebung einer Landmasse
nach dem Abschmelzen eines Eispanzers.
Gemessen an den geringen Veränderungen
während der letzten 6000 Jahre ist der globa-

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UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Soft wherever possible, hard only when necessary
Küstenschutz am Beispiel der Niederlande
Johanna Busch a , Janna Wagner b
a
Johanna Busch, 1005449, stu108523@mail.uni-kiel.de
b
Janna Wagner, 1008294, stu108979@mail.uni-kiel.de
ABSTRACT
Die weltweiten Küstenzonen sowie ihre natürlichen und sozio-ökonomischen Ressourcen werden
durch den rezenten Klimawandel zukünftig immer stärker von Überflutungen und erosiven
Kräften bedroht. Da die Anzahl der Küstenbewohner weiterhin steigt, sind diese auf Küstenschutzmaßnahmen
angewiesen. Derzeit leben bereits knapp 2 / 3 der Weltbevölkerung in Küstenzonen,
darunter 200 Millionen Menschen mehr als fünf Meter unter Normalnull.
Allein in den Niederlanden liegt mehr als 1 / 4 der Landesfläche unter dem Meeresspiegel und etwa
60% des Landes sind bei Überflutung bedroht. Anhand der niederländischen Küstenschutzmaßnahmen,
welche weltweit einen der höchsten Standards aufweisen, sollen die Vor- und
Nachteile der bestehenden Küstenschutzmaßnahmen sowie ihre Optimierung und Umsetzung
diskutiert und bewertet werden. In der Vergangenheit wurden primär harte Schutzmaßnahmen
wie Deiche und Dämme angewandt, welche zu massiven künstlichen Veränderungen der Küstenlandschaft
führen. Aufgrund ihrer unflexiblen Anpassung und negativer ökologischer Auswirkungen
verfolgt das niederländische Küstenschutzmanagement heute bevorzugt sanfte
Schutzmaßnahmen wie Sandvorspülungen. Zudem bezweckt die niederländische Regierung
durch die Strategie Living with Waterzukunftsweisende,
alternative Adaptionsmöglichkeiten, beispielsweise in Form von modernen Floating
Neighbourhoods. Dennoch kann nicht vollständig auf harte Küstenschutzmaßnahmen verzichtet
werden. Für die Gewährleistung eines effizienten, nachhaltigen Küstenschutzes müssen Küstenstaaten
wie die Niederlande potenzielle Maßnahmen kritisch auf ihre spezifischen negativen
und positiven Folgen evaluieren und reflektiert implementieren.
Keywords: Niederlande, Küstenschutzmaßnahmen, Sandvorspülungen, Delta-Plan, Floating
Neighbourhoods, Sand Motor
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CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT - GEOGRAPHISCHES INSTITUT
UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Unterseerutschungen - Fallbeispiel Santa Barbara Kanal
Marissa Albers a , David Hugenbusch b
a Marissa Albers, Matrikelnr. 997391, stu89216@uni-kiel.de
b David Hugenbusch, Matrtrikelnr. 995940, stu89194@uni-kiel.de
ABSTRACT
Unterseeische Hangrutschungen können nicht nur zu Schäden an Unterseekabeln, Ölplattformen
und Pipelines führen, sondern auch große energiegeladene Wellen bis hin zu Tsunamis generieren.
Damit stellen diese Massenbewegungen eine erhebliche Bedrohung für die Küstenregionen
und ihre Bewohner dar. Trotz dieses Gefährdungspotentials sind die Prozesse, welche zu unterseeischen
Massenbewegungen führen, noch weitgehend unerforscht. Innerhalb der letzten 15
Jahre haben sich die Messmethoden zur Untersuchung der Bathymetrie und Tektonik erheblich
verbessert. Dies ermöglicht neue Erkenntnisse über historische Hangrutschungen, die Auslösemechanismen
dieser Rutschungen und potentielle Risikogebiete mit instabilen unterseeischen
Hängen.
Diese Arbeit fasst den aktuellen Wissensstand über Hangrutschungen und deren Auswirkungen
zusammen. Besonders die initiale Menge des Sediments, welche durch eine Rutschung gelöst
wird, und die initiale Geschwindigkeit haben sich für das Ausmaß der Hangrutschung als ausschlaggebend
herauskristallisiert. Dies stellt einen wesentlichen Unterschied zu terrestrischen
Massenbewegungen dar. Auch die regionalen Gegebenheiten spielen bei der Generierung von
Unterseerutschungen eine wichtige Rolle und sind bei der Gefahrenanalyse zu beachten. Um
dieser Bedeutung Rechnung zu tragen, wird auf den Santa Barbara Kanal (Kalifornien, USA) fokussiert,
welcher bereits vergleichsweise detailliert untersucht wurde.
In dieser Region sind in der Vergangenheit mehrere unterseeische Massenbewegungen aufgetreten.
Auch heute noch herrscht eine hohe tektonische Aktivität vor und das Potential für
Unterseerutschungen bleibt bestehen. Modellierungen nach könnte ein hierdurch ausgelöster
Tsunami Wellenhöhen von bis zu 20 Metern erreichen und so erhebliche Auswirkungen nach
sich ziehen. Aufgrund der Nähe der Kontinentalhänge zur kalifornischen Küste könnte ein Tsunami
in weniger als 20 Minuten auf Land treffen, was zudem nur eine sehr kurze Warnungszeit
erlaubt. Im Gegensatz zu vielen anderen Gefährdungsgebieten sind für diese Region bereits erste
Tsunamiüberflutungskarten erstellt worden. Um die Gefahren besser abschätzen und Risikogebiete
ausweisen zu können, sind weitere detaillierte Untersuchungen der unterseeischen Tektonik
und Bathymetrie weltweit notwendig.
Keywords: Unterseerutschungen, Tsunamis, Santa Barbara Kanal
1. Einführung
Der Begriff Unterseerutschung fasst alle
Sackungen, Gesteinsrutschungen, Schlammströme
und Lawinen zusammen, die unterhalb
des Meeresspiegels auftreten und hauptsächlich
durch die Gravitation bewirkt werden
(Harbitz et al. 2006; Masson et al. 2006).
1897 wurden erstmals unterseeische Hangrutschungen
im Zusammenhang mit Kabelbrüchen
im Flachwasserbereich der Ostküste
von Nordamerika erwähnt (Milne 1897).
Dennoch wurden unterseeische Rutschungen
und ihre möglichen Auswirkungen erst nach
dem schweren Tsunami 1998 bei Papua Neuguinea
mit 2.200 Todesfällen systematisch
untersucht (Bardet et al. 2003, S.1795; Lee
2005, S.879, 884; Tappin 2010b, S.2418;
Didenkulova et al. 2010, S.2407; Harbitz et al.
2006, S.261; Satake & Tanioka 2003, S.2087).
Es wird geschätzt, dass etwa 10% aller Tsunamis
durch eine Unterseerutschung hervor-
72

CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT - GEOGRAPHISCHES INSTITUT
UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Gravitative Massenbewegung: Erfassungstechniken und
Schutzmaßnahmen
Katja Augustin a , Franziska Broszio b
a Katja Augustin, Matrikelnr. 864806, stu83609
b Franziska Broszio, Matrikelnr. 3496, stu94011
ABSTRACT
Gravitative Massenbewegungen sind natürliche Phänomene. Durch das Eindringen des Menschen
in diese dynamischen Systeme der Bergregionen, stellen sie eine Gefahr für die ansässige
Bevölkerung dar. Viele Gebiete der Erde, in denen diese Phänomene auftreten, wurden hinsichtlich
ihres Gefahrenpotenzials noch nicht untersucht. Um Risikovorhersagen präzise planen und
durchführen zu können, werden u.a. räumliche Daten über die gefährdeten Gebiete benötigt. Ziel
der Arbeit ist es verschiedene Erfassungstechniken, v.a. das InSAR und LiDAR Verfahren, zu vergleichen
und die Anwendung von Schutzmaßnahmen, wie dem Schutzwald, zu bewerten. Anhand
von zwei Beispielen des Turtle Mountains, Kanada, und den europäischen Alpen wird der
Nutzen dieser aufgezeigt. Da der Turtle Mountain Teil eines umfangreichen Monitoring-
Netzwerkes ist, stellt er eine Vorbildfunktion für weitere Grundlagenforschung auf diesen Gebiet
dar. Die Alpen bieten aufgrund ihrer geologischen Verhältnisse ein erhöhtes Gefahrenpotential.
Aufgrund der geringen Abdeckung an erfassten Gebieten hinsichtlich deren Gefährdungspotentials,
wären zukünftig großräumigere Erfassungen sinnvoll um Planungsmaßnahmen für den
Schutz zu unterstützen.
Keywords: Gravitative Massenbewegung, Monitoring, Schutzmaßnahmen , Turtle Mountain, Alpen
1. Einleitung
Gravitative Massenbewegungen sind
Hangabwärtsbewegungen von Fels-, Schuttund
Erdmassen (CRUDEN 1991) und können
verheerende Unfälle und ökonomische Verluste
in Bergregionen verursachen (ZHAO ET
AL. 2012). Um dieses verhindern zu können
benötigt es u.a. Informationen über das Vorhandensein
von Bergsturz- und Bergrutsch
Körpern und deren Aktivität. So können
Schutzmaßnahmen in gefährdeten Regionen
gezielt, und auf die Region angepasst, eingesetzt
werden.
Ziel der Arbeit ist es, aktuelle Erfassungstechniken
für gravitative Massenbewegungen,
Laserscanning und Radarinterferometrie, zu
vergleichen und die Anwendung von Schutzmaßnahmen
zu bewerten. Erfassungstechniken
und Schutzmaßnahmen sollen an Beispielen
aus Kanada und den Alpen verdeutlicht
werden.
2. Erfassung von gravitativen
Massenbewegungen
Es gibt verschiedene Techniken (Tab. 1)
um potentiell durch Massenbewegung gefährdete
Regionen zu analysieren, zu erfassen
oder zu überwachen. Grob kann man die
Techniken in konventionelle und neue Techniken
einteilen (GUZZETTI ET AL. 2012). Kon-
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CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT - GEOGRAPHISCHES INSTITUT
UMWELTSYSTEME: STRUKTUREN UND PROZESSE
Das Dust-Bowl-Phänomen im Kontext der aktuellen
Erosionsvorsorge
Simone Hartmann a , Tim Zapletan b
a
Simone Hartmann, Matrikelnr. 1005452, stu108525
b
Tim Zapletan, Matrikelnr. 1008494, stu108972
ABSTRACT
Winderosionsprozesse stellten in der Vergangenheit eine besondere Herausforderung für die
Landwirtschaft der USA dar und sind auch heute noch von Relevanz. Erosive Großereignisse wie
das Dust-Bowl-Phänomen in den Jahren von 1932 bis 1939 im mittleren Westen der USA bedeuteten
damals enorme Verluste der landwirtschaftlichen Erträge und bewirkte damit eines der
größten Binnenmigrationsereignisse in der Geschichte der Vereinigten Staaten. Neuere Erkenntnisse
ermöglichen die Prozesse aus dieser Zeit genau exakter zu beschreiben. In der vorliegenden
Arbeit werden die klimatischen und anthropogenen Voraussetzungen für das Entstehen
des Phänomens analysiert. Zusätzlich soll, ausgehend von aktuellen Präventionsmaßnahmen,
bewertet werden, inwieweit eine Wiederholung des Phänomens in heutiger Zeit zu erwarten
ist.
Neuere Klimamodellierungen zeigen, dass Sea Surface Temperature-Anomalien (SST-
Anomalien) im Pazifik und Atlantik eine Verlagerung der Druckzentren nach Norden auslösten
und damit eine lange Trockenperiode verursachten. Durch diese wurden aeolische Erosionsprozesse
begünstigt. Allerdings reicht eine Fokussierung auf die natürlichen Prozesse nicht aus, um
die Intensität und räumlichen Ausmaße der Dust-Bowl zu erklären. Der rasche landwirtschaftliche
Strukturwandel förderte durch den Einsatz neuer Techniken die Intensivierung in der
Landwirtschaft und verstärkte dadurch maßgebliche die damaligen Prozesse.
Das mehr oder minder regelmäßige Auftreten von Trockenperioden ist ein natürlicher Bestandteil
von Steppenklimaten. Auch in der heutigen Zeit herrschen nach Angaben des National
Oceanic And Atmospheric Administration (NOAA) in Nordamerika ähnlich klimatische Bedingungen
wie in den 30er Jahren. Allerdings stehen im Vergleich zu den damaligen Ereignissen
wirksame Techniken und Methoden der Erosionsvorsorge bereit. Aus diesem Grund ist, trotz
bestehender landwirtschaftlich bedingter Nutzungsintensität, eine Wiederholung des Dustbowl-
Phänomens zwar nicht zu erwarten, doch kann eine langfristige Wirkung der Maßnahmen nicht
gewährleistet werden.
Keywords: Winderosion, Dust-Bowl, Dürre, Great Plains, Telekonnektionen, Landnutzung, Erosionsvorsorge,
Ogallala Aquifer
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