SEASTORE - DIVERSITY ENHANCEMENT THROUGH SEAGRASS RESTORATION

© Maike Paul, LuFI

Seegraswiesen helfen uns im Kampf gegen den Klimawandel, wir wollen sie dabei unterstützen.

Seegraswiesen fördern Biodiversität und bieten wichtige Ökosystemleistungen (ÖSL) (siehe Abbildung). Um dem aktuellen Rückgang von Seegraswiesen entgegenzuwirken, schaffen wir in diesem Projekt die wissenschaftliche Grundlage für eine Wiederansiedlung von Seegras in der südlichen Ostsee.

Hierfür werden unterschiedliche Wiederansiedlungsmethoden im Labor und Feld getestet, die unterschiedliche Ausbringungsmethoden sowie eine Ansiedlungsunterstützung beinhalten. Außerdem wird untersucht, welche Rolle das Mikrobiom bei der Wiederansiedlung und Ausbreitung von Seegras spielt. Der Erfolg der Wiederansiedlungen wird neben der flächigen Ausbreitung daran gemessen, wie sich die ÖSL Kohlenstoffspeicherung und Sedimentstabilisierung sowie die Biodiversität im Vergleich zu natürlichen Seegraswiesen entwickeln.

Außerdem wird auch eine ökonomische Bewertung der ÖSL durchgeführt, um die Kosten für den Verlust der Lebensräume im Vergleich zu Investitionen in die Wiederherstellung der gleichen ökologischen Funktionen und ÖSL zu schätzen. Um die Bereitschaft zu erhöhen, in die Wiederherstellung dieser wichtigen Lebensräume zu investieren, wird das Projekt von Aktivitäten zur Akzeptanzsteigerung von Seegraswiesen und ihren ÖSL begleitet. Die entwickelten Werkzeuge und Modelle werden Entscheidungsträger bei der Planung von Maßnahmen zur Wiederherstellung von Seegraswiesen unterstützen und Aufklärungsmaterial für Küstengemeinden bereitstellen, die das Bewusstsein für Seegraswiesen und ihre ÖSL im Küstenschutz und zur Anpassung an den Klimawandel schärfen wollen.

Hier finden Sie unseren Übersichtflyer (pdf).

Bild von Hisham Ashkar
https://www.grida.no/resources/13576

 

 

© Anne Brauer, Uni Greifswald

IN RUHE WIEDERHERSTELLEN, NEUE ÜPPIGE WIESEN IM MEER

Wir sind damit beschäftigt, unsere allerersten Feldkampagnen im Mai/Juni 2021 vorzubereiten. Die erste Gruppe wird die Hydrodynamik und die Bathymetrie messen, bevor wir mit der ersten Wiederherstellung von Seegras im Rahmen des Projekts beginnen!

Dann werden erfahrene Taucher Seegras anpflanzen, damit sich bald Tiere wie die Seenadel wieder wohlfühlen. Aber auch die ganz kleinen Bewohner der Seegraswiese, sie auf den Seegrasblättern leben und nur unter dem Mikroskop zu erkennen sind, werden wir auf ihre Vertreitung hin untersuchen. Insgesamt wird unser Schwerpunkt auf drei der zahlreichen Ökosystemleistungen liegen, die Seegras bereitstellen kann.

© Maike Paul, LuFI

ARBEITSPAKETE

  • AP 1 - Basisdaten

    Um den Erfolg unserer Wiederherstellungsbemühungen und den Einfluss wiederhergestellter Seegraswiesen auf das jeweilige Ökosystem beurteilen zu können, müssen wir zunächst die Ausgangssituation an unseren Standorten kennen, die wir wiederherstellen wollen, um die Entwicklung unseres wiedergepflanzten Seegrases beurteilen und diese Entwicklung im Laufe der Zeit beobachten zu können. Außerdem wollen wir unsere neu bepflanzten Standorte mit natürlichen Standorten und bereits restaurierten Standorten unserer Partner in Schweden und Dänemark vergleichen.

    Darüber hinaus entwickeln wir eine Ansiedlungsunterstützung (d.h. eine künstliche Struktur), die die Sedimentstabilisierung verbessert und die hydrodynamischen Kräfte reduziert, um günstige Bedingungen am Wiederansiedlungsstandort zu schaffen, während sie gleichzeitig in der Meeresumwelt vollständig biologisch abbaubar ist.

    Dafür sammeln wir in Arbeitspaket 1 die Basisdaten für alle unsere Parameter, die wir verwenden werden, um den Erfolg der Wiederherstellung und die positiven Auswirkungen von Seegras als wiederhergestelltem Lebensraum auf das Küstenökosystem zu messen.

    Dies sind physikalisch-chemische Wasser- und Sedimenteigenschaften, wie z.B.:

    - Lichtverfügbarkeit
    - Nährstoffe
    - Salzgehalt
    - Temperatur
    - Chlorophyll a
    - Organischer Gehalt
    - Korngröße

    Biotische Parameter:

    - Makrofaunale Artenvielfalt und Nahrungsnetzstruktur
    - Mikrobielle (prokaryotische und eukaryotische) Artenvielfalt
    - Funktionelle Pflanzeneigenschaften (z. B. Blattlänge und -breite)

    Standortspezifische hydrodynamische und bathymetrische Bedingungen:

    - Bathymetrie
    - Strömungsgeschwindigkeiten und resultierende Scherkräfte

    Grafik von K. Kesy

    Verantwortlich: Dr. Katharina Kesy, Anne Brauer und Dr. Mia Bengtsson, Insitut für Mikrobiologie, Universität Greifswald

    Beitragend: Robin Bähre und Hannah Behnsen (IKK, Leibniz Universität Hannover), Tadhg  Ó Corcora (GEOMAR), Dr. Matteo Lattuada (IGÖ, TU Braunschweig), Mareike Taphorn (LuFI, Leibniz Universität Hannover)

  • AP 2 - Pflanzenmerkmale

    Dieses Arbeitspaket befasst sich mit der phänotypischen Plastizität der funktionellen Eigenschaften der Pflanzen (PFE) als Reaktion auf Umweltbedingungen wie hydrodynamische Exposition, Temperatur, Salzgehalt sowie die Verfügbarkeit von Licht und Nährstoffen. Das Ziel ist es, Spenderstandorte mit Pflanzen zu finden, die für die Umwelt der angestrebten Restaurierungsstandorte geeignet sind.

    Die PFE wird im Feld zusammen mit dem Wachstum der neu gepflanzten Seegräser gemessen. Darüber hinaus werden Experimente in einem Wellenkanal die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Wellen beleuchten, um das Potenzial von Seegras als natürliche Küstenschutzstrukturen zu verstehen.

    Schließlich werden die Ergebnisse dieses Arbeitspaketes mit den Auswertungen der Experimente zur Biodiversität und den Ökosystemleistungen verknüpft, um zu bewerten, ob und wie die PFE mit diesen Restaurierungsaspekten interagieren kann. Dies wird Input für das in Arbeitspaket 5 entwickelte Entscheidungshilfe-Werkzeug liefern.

    Verantwortlich: Dr. Matteo Lattuada und Prof. Boris Schröder-Esselbach, Institut für Geoökologie, TU Braunschweig

    Beitragend: Tadhg Ó Corcora und Prof. Thorsten Reusch (GEOMAR)

  • AP 3 - Wiederansiedlungseffekte

    In diesem Arbeitspaket untersuchen wir anhand von Feldmessungen und Laborexperimenten, wie eine effektive und erfolgreiche Seegras-Wiederansiedlung durchgeführt werden kann und wie eine Ansiedlungsunterstützung (d. h. eine künstliche Struktur) insbesondere in exponierten Bereichen helfen kann. Um einen maximalen Nutzen zu erzielen, muss die Ansiedlungsunterstützung das Sediment stabilisieren und die hydrodynamischen Kräfte reduzieren, um die Seegras-Wiederansiedlung in frühen Stadien der Etablierung zu unterstützen, während sie gleichzeitig vollständig biologisch abbaubar ist. Um dies zu beantworten, benötigen wir:

    - ein tieferes Verständnis darüber, wie die morphologischen Parameter von Seegras mit Sedimentations- und Erosionsmustern innerhalb und um Seegraswiesen zusammenhängen
    - eine Kartierung des Einflusses von Seegraswiesen und der Ansiedlungsunterstützung außerhalb ihres Perimeters
    - eine Bewertung des Einflusses der Ansiedlungsunterstützung auf die Seegras-Wiederansiedlung, die Ökosystemleistungen des Küstenschutzes und die mikrobielle Biodiversität
    - eine Quantifizierung der Stabilität und Abbaubarkeit der Ansiedlungsunterstützung in situ.

     

    Verantwortlich: Mareike Taphorn und Dr. Maike Paul, Ludwig-Franzius-Institut, Leibniz Universität Hannover

    Beitragend: Dr. Katharina Kesy (Insitut für Mikrobiologie, Universität Greifswald), Robin Bähre und Hannah Behnsen (IKK, Leibniz Universität Hannover), Tadhg  Ó Corcora (GEOMAR)

     

     

  • AP 4 - Ökosystemleistungen

    Dieses Arbeitspaket wird kritische Ökosystemfunktionen wie die Steigerung der Biodiversität (Wirbellose und Fische), Nahrungskettenprozesse und den sozialen Nutzen von Seegraswiesen untersuchen.

    Die Ziele des Pakets sind:
    - Bewertung der Verbesserung der Biodiversität in renaturierten Wiesen durch die Untersuchung der floralen, faunistischen und mikrobiellen Biodiversität an unterschiedlichen Standorten.
    - Analyse und Vergleich von ausgewählten funktionellen Schlüsselgruppen (Seegras, Epiphyten, Wirbellose, kleine Fische, Raubfische) zwischen wiederhergestellten Wiesen, Spenderwiesen und unbesiedelten Flächen um die Nahrungsquelle, die Position im Nahrungsnetz und die trophische Konnektivität zu identifizieren. Dies erfolgt unter Verwendung der stabilen Isotopenzusammensetzung. Des Weiteren erfolgt eine Erkennung und Quantifizierung der trophischen Konnektivität und Recycling von Biomasse im System durch Netzwerkanalyse.
    - Beurteilung, wie schnell sich die Zusammensetzung oder der Reichtum der Gemeinschaft und die damit verbundenen Prozesse des Nahrungsnetzes sich nach erfolgreicher Wiederherstellung erholen. Spezifische Vergleiche werden gemacht (a) zwischen Wiederansiedlungsmethoden (mit/ohne Ansiedlungshilfe), (b) zwischen kürzlich besiedelten Standorten und älteren Projekten, wobei letztere durch unsere internationalen Kooperationspartner zur Verfügung stehen. Dazu gehört die Kenntnis von Referenzstandorten für wichtige Ökosystemleistungen wie Strömungsberuhigung, Nährstoff- und Kohlenstoffbindung und Sedimentanreicherung, die sich nach erfolgreicher Seegras-Wiederansiedlung erholen.
    - Bereitstellung von Eingangsdaten zur Durchführung einer wirtschaftlichen Bewertung der wichtigsten Ökosystemleistungen; die Bewertung der Kohlenstoffbindung in Seegraswiesen wird sich auf die Anwendung eines sozialen Kostenansatzes für Kohlenstoff konzentrieren.

     

    Verantwortlich: Tadhg Ó Corcora und Prof. Thorsten Reusch, GEOMAR

    Beitragend: Dr. Matteo Lattuada (IGÖ, TU Braunschweig), Dr. Katharina Kesy (Insitut für Mikrobiologie, Universität Greifswald,  Mareike Taphorn (LuFI, Leibniz Universität Hannover), Lennard Kröger (IfW)

  • AP 5 - Entscheidungsunterstützung und Interaktion mit Interessengruppen

    In diesem Arbeitspaket werden Kosten und Nutzen von Seegraswiederansiedlungen sowie deren gesellschaftliche Wahrnehmung und Akzeptanz analysiert. Auch wenn nachgewiesen werden kann, dass die Wiederansiedlung von Seegras durch seine ÖSL einen großen Mehrwert für die Gesellschaft liefert, könnte fehlende Akzeptanz in der Gesellschaft ein Hindernis für die Implementierung von Seegrasansiedlungsprojekten sein. Daher werden Akzeptanz und Wahrnehmung mit Hilfe deutschlandweiter, repräsentativer Online-Umfragen ermittelt.

    Zusätzlich erfolgt eine ökonomische Bewertung in Form einer Kosteneffektivitätsanalyse, die aufzeigt, mit welchen Ansiedlungsmethoden sich die Ansiedlungsziele am günstigsten erreichen lassen. Darüber hinaus wird eine ökonomische Bewertung der wichtigsten ÖSL durchgeführt, wobei die Kohlenstoffspeicherung im Vordergrund stehen wird.

    Alle Erkenntnisse, sowohl aus diesem als auch aus den anderen Arbeitspaketen fließen am Ende in ein Werkzeug zur Entscheidungsunterstützung, das Entscheidungsträgern in Zukunft helfen soll, Seegrasflächen zu managen.

    Verantwortlich: Lennard Kröger und Dr. Wilfried Rickels, Institut für Weltwirtschaft

    Beitragend: alle anderen Partner

PROJEKTPARTNER

Ein solches Projekt gelingt nur gemeinsam. Darum arbeiten folgende Partner eng zusammen.

ASSOZIIERTE PARTNER

Zusätzlich wird das Projekt durch eine Reihe assoziierter Partner unterstützt, die ihre fachliche Expertise beisteuer:

Christoffer Boström, Åbo Akademi University, Faculty of Science and Engineering, Environmental and Marine Biology, Finnland
Mogens Flindt, University of Southern Denmark, Department of Biology, Dänemark
Per-Olav Moksnes, University of Gothenburg, Department of Marine Sciences, Schweden
Rolf Karez, Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein (LLUR), Department Küstengewässer
Mario von Weber, Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern (LUNG), Dezernat 330 Gewässergüte von Fließ- und Küstengewässern

FINANZIERUNG

Das Projekt  ist Teil des KüNO III Verbunds mit Förderung des Programms "Forschung für nachhaltige Entwicklungen" (FONA³) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Das Projekt läuft von November 2020 bis Oktober 2023.