Aquatische Ökologie Projekte

AQUATAG

Gefördert durch das BMBF, koordiniert durch das IGB Berlin

Laufzeit: März 2019 bis Februar 2022

Im Projekt „AQUATAG“ werden erstmalig die Freizeitaktivitäten an Binnengewässern großräumig quantifiziert und die Wechselwirkungen mit dem ökologischen Zustand untersucht. Typische Freizeitaktivitäten an Flüssen und Seen wie Schwimmen, Angeln, Wandern, Bootsfahren oder Paddeln können den ökologischen Zustand nachhaltig beeinträchtigen. Im Teilprojekt der Universität Essen wird daher die Freizeitnutzung zum einen im Sinne der EU-Wasserrahmenrichtlinie als umweltrelevante Aktivität betrachtet und die Auswirkung der daraus resultierenden Belastungen auf den ökologischen Zustand untersucht. Auf der anderen Seite steigt die Attraktivität von Gewässern für viele Freizeitnutzungen mit der Naturnähe, ebenso wie der ökologische Zustand. In einer zweiten Untersuchung wird daher die Wirkung multipler Belastungen auf die zwei Zielgrößen „ökologischer Zustand“ und „Ökosystemdienstleistung Freizeitnutzung“ untersucht um mögliche Synergien und Konkurrenzsituationen zu identifizieren. Erste empirische Untersuchungen legen nahe, dass in vielen Fällen Gewässer in einem mäßigen ökologischen Zustand für die Freizeitnutzung am attraktivsten sind. Studien auf Grundlage umfangreicherer Datensätze, die eine gewisse Verallgemeinerung und Ableitung von Managementempfehlungen erlauben würden, fehlen bisher jedoch.

Baggersee Project

The study project will be conducted within the “Baggersee Project” as a research collaboration between the University of Duisburg-Essen, Department of Aquatic Ecology, and the Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB). The main aim of the “Baggersee Project” is to assess freshwater biodiversity in gravel pit lakes in the Lower Saxony region in Germany. Biodiversity of fish, birds, amphibians, dragonflies and macroinvertebrate communities is assessed to gain important information about sustainable management conducted in an ecological way which can improve ecosystem biodiversity.

The “Baggersee Project” includes 20 lakes which are used to analyse the role of sustainable management and increased habitat diversity on the lake biota. The study offered here, will focus on the identification and analysis of the benthic macroinvertebrates.

Contact: Dr. Allessandro Manfrin

Biozönotische Auenzustandsbewertung

Gefördert durch das Bundesamt für Naturschutz

Laufzeit: Juli 2018 bis Juni 2021

Das F+E-Vorhaben „Erstellung eines praxistauglichen biologischen Verfahrens für eine biozönotische Bewertung des Auenzustands für die Bereiche Ufer und Aue an Fließgewässern“ erfolgt in Kooperation mit dem Aueninstitut Neuburg (Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt), dem UFZ - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (Leipzig), der ÖKON Gesellschaft für Landschaftsökologie, Gewässerbiologie und Umweltplanung mbH sowie dem Institut für Biodiversitätsmanagement. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines standardisierten, praxistauglichen und bundesweit einsetzbaren Verfahrens für die biologische Bewertung des Auenzustands.

Das Vorhaben beinhaltet die Ableitung von Leitbildern zur Artenausstattung von Gefäßpflanzen, Land-und Wassermollusken, Amphibien, Laufkäfer und Vögel für die bundesweit beschriebenen Auenabschnittstypen. Auf Grundlage der Leitbilder werden charakteristische Auenarten als Indikatorarten beschrieben, die Ausgangspunkt für eine biozönotische Auenzustandsbewertung sind. In einem modularen Bewertungssystem wird zukünftigen Anwendern eine Bewertung von Indikatorarten im Hinblick auf verschiedene Zielvorstellungen von Natur- und Kulturökosystemen ermöglicht. Biozönotisch relevante Charakteristika der Auenabschnittstypen sowie Indikatorartenlisten werden als Orientierungshilfe in Steckbriefen zusammenfassend dargestellt. Im Rahmen eines Praxistests wird das Verfahren für drei ausgewählte Auenabschnittstypen auf seine Anwendbarkeit hin geprüft. Nach Abschluss des Projektes stehen Anwendern Empfehlungen für das methodische Vorgehen einer biozönotischen Auenzustandsbewertung sowie bundesweit anwendbare Indikatorartenlisten und Berechnungsformeln zur Verfügung. Die Inhalte des Vorhabens basieren auf der bereits abgeschlossenen „Machbarkeitsstudie zur biozönotischen Auenzustandsbewertung“ (BfN-Skripten 484).

Land2Sea: integrative Modellierung der Effekte von terrestrischen Aktivitäten und Klimawandel für die Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen von Süß- und Küstengewässern

BiodivERsA Projekt, gefördert durch die DFG

Laufzeit: Januar 2019 bis Dezember 2021

Untersucht werden die Einflüsse von Klimawandel und Landnutzung auf die Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen im Übergangsbereich von Fließgewässern und Küstenregionen. Die Zielsetzung der Arbeit ist die Erstellung gekoppelter Modellen, um die Kurz- und Langzeitwirkungen dieser Einflüsse vorhersagen zu können und damit Umweltmanagement und Politik in ihren Entscheidungsprozessen zu unterstützen. Ein interdisziplinäres Team von Forschern wird Zukunftsszenarien erstellen, auf deren Grundlage Stresslevel für Freilandexperimente und Modellierungen in Irland, Kanada, Schweden und Deutschland abgeleitet werden. Die dadurch gewonnenen Ursache-Wirkungs-Beziehungen dienen als Basis für die Entwicklung konzeptioneller Modellketten, um zukünftige Entscheidungshilfen zu leisten.

BONUS FUMARI: Für die Verbesserung der Zustandsbeurteilung und des Monitoring der Ostsee

Gefördert vom BONUS Programm der EU

Laufzeit: Oktober 2018 bis September 2020

Das Projekt hat zum Ziel, ein verbessertes Monitoringsystem für die Ostsee zu entwickeln. Die Arbeitet beinhaltet eine Analyse der derzeitigen Lücken im Überwachungssystem und eine Charakterisierung und Bewertung von potentiellen neuen Methoden zur Langzeitüberwachung. Auf dieser Grundlage wird ein neues System für das Monitoring der Ostsee erarbeitet und vorgeschlagen, um den räumlich-zeitlichen Umfang, die Vergleichbarkeit zwischen den angrenzenden Ländern und die Kosteneffizienz zu steigern. Neben Literaturrecherche ist eine starke Zusammenarbeit mit Stakeholdern rund um die Ostsee ein zentrales Element der Arbeit der Forscher aus Schweden, Finnland und Deutschland, um möglichst praxisnahe, umsetzbare Empfehlungen geben zu können.

OSCAR

BiodivERsA (03/17-02/20) Projekt, gefördert durch das BMBF

Laufzeit: März 2017 bis Februar 2020

OSCAR Website

Ufergehölzstreifen sind Biodiversitäts-Hotspots und Migrationskorridor für viele Arten. Darüber hinaus stellen sie wichtige Ökosystemdienstleistungen bereit wie z.B. den Rückhalt von Nährstoffen, die Temperaturregulierung durch Beschattung und dienen der Erholung. Diese positiven Wirkungen einzelner Ufergehölzstreifen addieren und verstärken sich potenziell entlang von Fließgewässern und bilden ein Netzwerk grüner Inseln (sogenannter „grüner Infrastruktur“). Der Schutz und die Entwicklung eines Netzwerks von Ufergehölzstreifen gehört daher zu den wichtigsten und potenziell effizientesten Maßnahmen an Fließgewässern zum Erhalt der Biodiversität und zur Sicherung wichtiger Ökosystemdienstleistungen für den Menschen.

Neben den immer noch bestehenden Wissensdefiziten zur lokalen Wirkung von Ufergehölzen auf den Rückhalt von Einträgen aus der Landwirtschaft werden in OSCAR auch die lokalen Auswirkungen auf die Biodiversität und insbesondere die großräumige Wirkung auf den Unterlauf und das gesamte Einzugsgebiet untersucht. Die daraus abgeleiteten Wissensregeln werden in verschiedenen Zukunfts-Szenarien in vier Modell-Einzugsgebieten angewendet, um daraus Managementempfehlung zur Optimierung der Gesamtwirkung von Ufergehölzstreifen abzuleiten.

Online-Version der Systeme zur biologischen Fließgewässerbewertung

Gefördert durch das Umweltbundesamt

Laufzeit: Oktober 2016 bis September 2019

Zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie werden in Deutschland Gewässer anhand sogenannter „biologischer Qualitätskomponenten“ (BQE) ökologisch bewertet. Für die BQE wurden in der Vergangenheit eine Reihe von Bewertungsverfahren entwickelt (PhytoFluss/Phytoplankton, Phylib/aquatische Flora, Perlodes/Makrozoobenthos, fiBS/Fischfauna) und mit Hilfe verschiedener Software-Produkte operationalisiert. Diese Produkte wurden erstmals vor zehn bis fünfzehn Jahren programmiert und seither immer wieder angepasst und aktualisiert. Die Anpassungen beschränkten sich dabei weitgehend auf inhaltlich-fachliche Aspekte sowie die Bedienbarkeit der Programme. Die grundsätzlichen Architekturen wurden jedoch nicht angetastet und entsprechen daher heute nicht mehr dem Stand der Technik.

Vor diesem Hintergrund hat das Projekt zum Ziel, die Software-Produkte neu zu programmieren. In allen Fällen werden die bislang desktopgestützten Versionen zu Gunsten einer Client-Server-Lösung aufgegeben. Der Benutzer muss die Programme somit nicht mehr auf einem lokalen Computer installieren, sondern sie laufen zentral auf einem Server. Dazu werden Dateien in einem definierten Format hochgeladen. Die Berechnungsergebnisse werden dem Nutzer anschließend zur Verfügung gestellt und alle benutzerbezogenen Daten vom Server gelöscht. Die Umsetzung wird so realisiert, dass beliebige aktuelle Webbrowser als Client fungieren können, so dass lokal keine speziellen Programme installiert werden müssen. Dennoch werden dem Nutzer alle erforderlichen Funktionalitäten bereitgestellt.

Für den Nutzer können die Änderungen in der Anwendung minimiert werden; alle Programme verwenden eine Oberfläche, die sich von einem lokal installierten Programm nicht wesentlich unterscheidet. Das Öffnen oder Speichern von Daten und die Anzeige der Ergebnisse erfolgt in gewohnter Weise. Lediglich die Datengrundlagen (Taxadatenbanken und Grenzwerte) sowie die auf ihnen beruhenden Berechnungen werden fortan nicht mehr lokal, sondern serverbasiert ausgeführt. Durch eine modulare Architektur werden Benutzeroberfläche, Datenhaltung, Berechnung der einzelnen Biokomponenten und Visualisierung der Ergebnisse voneinander getrennt. Zukünftige Überarbeitungen können so an jeder der Komponenten/Module durchgeführt werden, ohne dass die anderen Module davon beeinträchtigt werden. Das Konzept der Online-Umsetzung beendet zudem die Notwendigkeit der Neu-Installation einer Software nach einem Update auf jedem einzelnen Nutzer-PC.

Freshwater Information Platform