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Ökohydraulik und Ökosystemleistungen

Ökohydraulik und Ökosystemleistungen

Luftaufnahme eines Außenwellenbeckens Luftaufnahme eines Außenwellenbeckens Luftaufnahme eines Außenwellenbeckens © LuFI/Michalzik
Luftbild des Außenwellenbeckens

Ökohydraulik beschreibt die Wechselwirkung zwischen Wasserbewegung und Organismen. Die wirkenden Prozesse bilden die Grundlage für Ökosystemleistungen im Küstenschutz.

Wir nutzen hydraulische Modellversuche und Feldstudien, um gezielt die Wechselwirkung zwischen sesshaften Organismen im Küstenraum (Salzwiesen, Seegras, Muschelbänke) und Hydrodynamik zu untersuchen. Diese Wechselwirkung bewirkt Wellen- und Strömungsdämpfung sowie Sedimentstabilisierung, was relevante Ökosystemleistungen für den Küstenschutz sind. Ziel ist es einerseits die Prozesse zu verstehen und andererseits diese Ökosystemleistungen zu bemessen, um sie in Küstenschutzstrategien berücksichtigen zu können.

Zusätzlich wird untersucht, wie traditionelle Küstenschutzbauwerke (z.B. Deiche, Schutzdünen) umgestaltet und neue Ökosysteme geschaffen werden können, um weitere Ökosystemleistungen wie ästhetischen Mehrwert, Biodiversität oder Kohlenstoffspeicherung zu erbringen. Dies erfordert eine interdisziplinäre Herangehensweise, so dass neben Küsteningenieurwesen auch Elemente aus Fernerkundung, Ökologie und Geoökologie sowie den Materialwissenschaften Anwendung finden. 

Ausgewählte Projekte

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Publikationen

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    Carus J, Arndt C, Bouma T, Schröder B, Paul M. Effect of artificial seagrass on hydrodynamic thresholds for the early establishment of Zostera marina. Journal of Ecohydraulics. 2022;7(1):17-27.

    doi.org/10.1080/24705357.2020.1858197

    Hitzegrad J, Brohmann L, Pfennings K, Hoffmann TK, Eilrich AK, Paul M et al. Oyster Reef Surfaces in the Central Wadden Sea: Intra-Reef Classification and Comprehensive Statistical Description. Frontiers in Marine Science. 2022 Mär 9;9. 808018.

    doi.org/10.3389/fmars.2022.808018

    LG G, Maza M, Garcia-Maribona J, Lara JL, Suzuki T, Argemi Cierco M et al. Living on the edge: How traits of ecosystem engineers drive bio-physical interactions at coastal wetland edges. Advances in water resources. 2022 Aug;166. 104257.

    doi.org/10.1016/j.advwatres.2022.104257

    Paul M, Bischoff C, Koop-Jakobsen K. Coastal protection capacity of saltmarshes remains high in the future. 2022.

    doi.org/10.5194/egusphere-egu22-2520

    Paul M, Kerpen NB. Erosion protection by winter state of salt marsh vegetation. Journal of Ecohydraulics. 2022;7(2):144-153.

    doi.org/10.1080/24705357.2021.1938252

    Taphorn M, Villanueva Granados RA, Paul M, Visscher JH, Schlurmann T. Flow field and wake structure characteristics imposed by single seagrass blade surrogates. Journal of Ecohydraulics. 2022;7(1):58-70.

    doi.org/10.15488/13044

    ,

    doi.org/10.1080/24705357.2021.1938253

    Villanueva R, Paul M, Schlurmann T. Anchor Forces on Coir-Based Artificial Seagrass Mats: Dependence on Wave Dynamics and Their Potential Use in Seagrass Restoration. Frontiers in Marine Science. 2022 Mär 29;9. 802343.

    doi.org/10.3389/fmars.2022.802343

    Villanueva R, Thom M, Visscher J, Paul M, Schlurmann T. Wake length of an artificial seagrass meadow: a study of shelter and its feasibility for restoration. Journal of Ecohydraulics. 2022;7(1):77-91.

    doi.org/10.1080/24705357.2021.1938256

    Carus J, Arndt C, Schröder B, Thom M, Villanueva R, Paul M. Using Artificial Seagrass for Promoting Positive Feedback Mechanisms in Seagrass Restoration. Frontiers in Marine Science. 2021 Aug 3;8. 546661.

    doi.org/10.3389/fmars.2021.546661

    Kosmalla V, Schönebeck J-M, Mehrtens B, Keimer K, Paul M, Lojek O et al.. Soil-vegetation interactions in coastal landscapes: erosion reduction as ecosystem service in the context of integrated coastal zone management. 2021.

    doi.org/10.5194/egusphere-egu21-8324

    Marjoribanks TI, Paul M. Modelling flow-induced reconfiguration of variable rigidity aquatic vegetation. Journal of hydraulic research. 2021 Mär 30;60(1):46-61.

    doi.org/10.1080/00221686.2020.1866693

    Schönebeck J-M, Paul M, Lojek O, Schröder B, Visscher J, Schlurmann T. Measuring soil erosion resistance on coastal dikes linking hyperspectral UAV-data, plant traits and soil information. 2021. Abstract von EGU General Assembly 2021.

    doi.org/10.5194/egusphere-egu21-7116

    Schoutens K, Reents S, Nolte S, Evans B, Paul M, Kudella M et al. Survival of the thickest? Impacts of extreme wave-forcing on marsh seedlings are mediated by species morphology. Limnology and oceanography. 2021 Jul 17;66(7):2936-2951.

    doi.org/10.1002/lno.11850

    Giebels D, Carus J, Paul M, Kleyer M, Siebenhüner B, Arns A et al. Transdisciplinary knowledge management: A key but underdeveloped skill in EBM decision-making. Marine policy. 2020 Sep;119. 104020.

    doi.org/10.1016/j.marpol.2020.104020

    Hadadpour S, Paul M, Oumeraci H. Numerical investigation of wave attenuation by rigid vegetation based on a porous media approach. Journal of coastal research. 2019 Jul 1;92(1):92-100.

    doi.org/10.2112/si92-011.1

    Paul M, de los Santos CB. Variation in flexural, morphological, and biochemical leaf properties of eelgrass (Zostera marina) along the European Atlantic climate regions. Marine biology. 2019 Okt 1;166(10). 127.

    doi.org/10.1007/s00227-019-3577-2

    Paul M. The protection of sandy shores – Can we afford to ignore the contribution of seagrass? Marine pollution bulletin. 2018 Sep;134:152-159.

    doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.08.012

    Carus J, Heuner M, Paul M, Schröder B. Plant distribution and stand characteristics in brackish marshes: Unravelling the roles of abiotic factors and interspecific competition. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2017 Sep 5;196:237-247.

    doi.org/10.1016/j.ecss.2017.06.038

    Carus J, Heuner M, Paul M, Schröder B. Which factors and processes drive the spatio-temporal dynamics of brackish marshes?—Insights from development and parameterisation of a mechanistic vegetation model. Ecological Modelling. 2017 Nov 10;363:122-136.

    doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2017.08.023

    Gillis LG, Paul M, Bouma T. Ammonium uptake rates in a seagrass bed under combined waves and currents. Frontiers in Marine Science. 2017 Jun 28;4(JUN). 207.

    doi.org/10.3389/fmars.2017.00207

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PhD Maike Paul
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
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Nienburger Straße 1-4
30167 Hannover
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