SeeWandel-Klima
«SeeWandel-Klima: Modellierung der Folgen von Klimawandel und Neobiota für den Bodensee» hat zum Ziel, aktualisierte Vorhersagen der Folgen des Klimawandels – unter Einbezug der Auswirkungen von invasiven Arten – auf das Ökosystem Bodensee und dessen nachhaltige Nutzung zu liefern. Hierfür werden praxisbezogene Modelle für Behörden, Organisationen (IGKB, IBKF) und die Öffentlichkeit entwickelt. Die Ergebnisse werden verschiedenen Zielgruppen entsprechend aufbereitet zugänglich gemacht.
Teilprojekte
Die Projektarbeiten in SeeWandel-Klima sind in 9 Teilprojekten organisiert. Zentral sind Modellierungsarbeiten, mit dem Ziel komplexe Folgen von Faktoren wie Klimaänderungen und invasiven Arten sowie deren Zusammenspiel für das Ökosystem Bodensee und dessen Nutzung vorhersagen zu können. Die dafür notwendige Bereitstellung robuster Parameter und Erkenntnisse zur Entwicklung solch prognosefähiger Modellsysteme erfolgt seitens verschiedener Teams von Forschenden.
Forschungsgemeinschaft
Überblick über die Projektstruktur und Organisation
Projektmanagement SeeWandel-Klima
Projektleitung
(PL)
P. Spaak (PL)
Stellvertretende Projektleitung
(SPL)
H. Hetzenauer (SPL)
Projektkoordination (PK) & Administration (PA)
J. Alexander (PK) | A. Maniglia (PA)
Leitende der Themengruppen (TG)
Leitung TG Wasserstandsdynamik & Litoral: M. Wessels, Stellvertretung D. Straile
Leitung TG Interaktion im Nahrungsnetz: M. Möst, Stellvertretung A. Brinker
Leitung TG Bedeutung der Quaggamuschel: J. Santos, Stellvertretung P. Spaak
Leitung TG Modellbasierte Vorhersagen: U. Lang, M. Schmid
Erweiterte Projektleitung
Projektmanagement, Teilprojektleitende, Vertretungen IGKB & IBKF, assoziierte Projektpartnerinstitutionen
Begleitgruppe
Vertretungen aus Wissenschaft
Vertretungen aus der Praxis:
IGKB (Bayern, Baden-Württemberg, Österreich, Schweiz), IBKF, CIPEL, CIPAIS
Vertretung der Lead-Partnerinstitution Eawag
Themengruppen
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Themengruppen (TG) fördern den Austausch zwischen Forschenden und anderen, direkt und indirekt am Projekt Beteiligten. Sie ermöglichen fortlaufender Wissens- und Ergebnistransfer zwischen Forschung, Praxis und den internationalen Kommissionen am Bodensee. Ein zentrales Projektziel besteht in der Implementierung aktueller Umweltthemen in Modellierungsansätze zur Vorhersagbarkeit der Folgen für Seeökosysteme und deren nachhaltige Nutzung. Zur Gewährleistung der Integration und Zusammenführung der Forschungsarbeiten für dessen Umsetzung ist die Modellierungsexpertise eng in allen TG eingebunden. Die vielfältige Expertise der in den TG Mitarbeitenden ermöglicht die kompetente Bearbeitung komplexer Fragestellungen, beispielsweise im Hinblick auf das Zusammenwirken von Neobiota, Klimawandel und deren Folgen für den Bodensee und dessen Nutzbarkeit. Des Weiteren wird der kontinuierliche Informationsfluss zur Praxis und den Behörden und Institutionen des Gewässerschutzes verbessert. Dies gewährleistet, dass Fachpersonen und Entscheidungstragende der Wasserwirtschaft, Verwaltung und Politik zeitnah Zugang zu Informationen erhalten und auf Basis wissenschaftlich fundierter Erkenntnisse nachhaltige Managementmaßnahmen für den Bodensee ableiten können.
& Litoral
Nahrungsnetz
Quaggamuschel
Vorhersagen
& Litoral
Nahrungsnetz
Quaggamuschel
Vorhersagen
In einem ökosystembasierten Ansatz wird erstmals seeweit der Einfluss von Umweltveränderungen auf die Lebensgemeinschaften und Nahrungsnetze der Uferzone des Bodensees sowie weiterführende Folgen auf die Nahrungsnetze im Freiwasser untersucht. Auf Basis der in „SeeWandel-Klima“ neu erhobenen Daten zu Veränderungen in den Wasserpflanzengemeinschaften und deren assoziierten Biozönosen im Jahresverlauf, sowie unter Einbeziehung von Daten zu den Auswirkungen der Ausbreitung invasiver Arten in der Uferzone und des erwartbaren Nährstoffrückgangs durch die Quaggamuschel, werden Modelle entwickelt, welche eine Abschätzung der Veränderungen in der Uferzone ermöglichen. Die Folgenabschätzung erlaubt die Konzeption von Anpassungsstrategien seitens des Gewässermanagements und leistet somit einen Beitrag zur langfristigen Sicherung der ökologischen Funktionen der Uferzone sowie zur Erhaltung der Kulturdenkmäler in der Flachwasserzone des Bodensees.
& Litoral
Nahrungsnetz
Quaggamuschel
Vorhersagen
Umweltveränderungen (z. B. Klimawandel, invasive Arten) haben gravierende Auswirkungen auf die Nahrungsnetze und Ökosystemfunktionen großer und tiefer Seen. Dies kann eine Beeinträchtigung der Verfügbarkeit von Nahrungsquellen für verschiedene Organismengruppen, einschließlich Fische, zur Folge haben (räumliche und zeitliche Entkopplung). Im Rahmen von „SeeWandel-Klima“ erfolgt eine Untersuchung der Auswirkungen von Umweltveränderungen (u. a. Anstieg der Wassertemperatur, wärmere Winter, invasive Arten) auf verschiedene Schlüsselarten und Organismengruppen sowie deren zeitliches Auftreten im Jahresverlauf. Die Kombination der gewonnenen Erkenntnisse mit belastbaren Zukunftsprognosen ermöglicht die Ableitung notwendiger und wirksamer Handlungsoptionen seitens des Gewässer- und Fischereimanagements, wodurch ein Beitrag zum Schutz von Arten, beispielsweise der Felchen, geleistet werden kann.
& Litoral
Nahrungsnetz
Quaggamuschel
Vorhersagen
Quaggamuscheln wurden erstmals 2016 im Bodensee nachgewiesen und haben sich seitdem im gesamten See bis zur tiefsten Stelle ausgebreitet. Inzwischen werden Quaggamuscheln als Problem für Seen in Deutschland, Österreich und der Schweiz anerkannt. Die Forschung zur Quaggamuschel wird in „SeeWandel-Klima“ fortgesetzt. Von zentraler Bedeutung ist die Untersuchung der Resilienz der Quaggamuschel gegenüber verschiedenen Stressszenarien sowie die Analyse der genetischen Mechanismen, die dieser Anpassungsfähigkeit zugrunde liegen. Zudem wird das Monitoring bezüglich der Verbreitung der Quaggamuschel im Bodensee fortgeführt. Das Ziel besteht in der Erstellung von Prognosen hinsichtlich der Entwicklung der Quaggamuschelpopulation in einem sich ändernden Bodensees unter Berücksichtigung verschiedener Klimaszenarien, sowie der Abschätzung der Auswirkungen auf das Ökosystem Bodensee. Letztere sind für eine Reihe von Gewässernutzenden von Interesse, die im Rahmen ihrer täglichen Arbeiten mit den Folgen der Quaggamuscheln konfrontiert sind (z. B. Betreiber von Trinkwasser- und Abwasseranlagen sowie thermischen Nutzungen, Fischer). Die Zusammenarbeit mit Forschenden des Great Lakes Center (Buffalo State – The State University of New York) ermöglicht einen Austausch über die Erkenntnisse im Zusammenhang mit der Quaggamuschelinvasion in europäischen Seen und den nordamerikanischen Großen Seen sowie deren jeweilige Verläufe und Auswirkungen.
& Litoral
Nahrungsnetz
Quaggamuschel
Vorhersagen
Auf Basis verfügbarer Parameter, Langzeitdaten sowie neuer Daten, die im Rahmen von „SeeWandel-Klima“ erhoben wurden, erfolgt eine optimale, aussagekräftige sowie prozessorientierte Modellierung zur Vorhersagbarkeit der Folgen relevanter Umweltthemen (Klimawandel, Nährstoffverhältnisse, Ausbreitung invasiver Arten) für das Ökosystem Bodensee und dessen Nutzung. Zur Generierung realistischer meteorologischer Zeitreihen mit hoher zeitlicher Auflösung werden Klimaprojektionen aus globalen Klimamodellen herangezogen und in das lokale Aussagegebiet integriert. Des Weiteren erfolgt eine Analyse der Auswirkungen von Mikroverunreinigungen am Beispiel von PFOS, sodass eine Abschätzung der zukünftigen Entwicklung basierend auf der aktuellen Datenlage möglich ist. Forschende der Ludwig-Maximilians-Universität München stellen umfangreiche Datensätze aus zwölf bayerischen Seen für die Parametrisierung der Modelle zur Verfügung. Ergänzungen werden bereits während der Projektlaufzeit in das bestehende Modell- und Informationssystem „BodenseeOnline“ implementiert, sodass Fachpersonen in einer frühen Phase von den Optimierungen und Weiterentwicklungen profitieren können. Das Ziel besteht in der Entwicklung breit einsetzbarer Modelle, welche auch in anderen Seen Anwendung finden können. Die mittels der Modellierung erzielten Ergebnisse tragen zur Entwicklung von Anpassungsstrategien seitens des Gewässermanagements und der Gewässernutzenden bei, um auf Umweltänderungen reagieren zu können.
Wasserstandsdynamik
& Litoral
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In einem ökosystembasierten Ansatz wird erstmals seeweit der Einfluss von Umweltveränderungen auf die Lebensgemeinschaften und Nahrungsnetze der Uferzone des Bodensees sowie weiterführende Folgen auf die Nahrungsnetze im Freiwasser untersucht. Auf Basis der in „SeeWandel-Klima“ neu erhobenen Daten zu Veränderungen in den Wasserpflanzengemeinschaften und deren assoziierten Biozönosen im Jahresverlauf, sowie unter Einbeziehung von Daten zu den Auswirkungen der Ausbreitung invasiver Arten in der Uferzone und des erwartbaren Nährstoffrückgangs durch die Quaggamuschel, werden Modelle entwickelt, welche eine Abschätzung der Veränderungen in der Uferzone ermöglichen. Die Folgenabschätzung erlaubt die Konzeption von Anpassungsstrategien seitens des Gewässermanagements und leistet somit einen Beitrag zur langfristigen Sicherung der ökologischen Funktionen der Uferzone sowie zur Erhaltung der Kulturdenkmäler in der Flachwasserzone des Bodensees.
Interaktion im
Nahrungsnetz
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Umweltveränderungen (z. B. Klimawandel, invasive Arten) haben gravierende Auswirkungen auf die Nahrungsnetze und Ökosystemfunktionen großer und tiefer Seen. Dies kann eine Beeinträchtigung der Verfügbarkeit von Nahrungsquellen für verschiedene Organismengruppen, einschließlich Fische, zur Folge haben (räumliche und zeitliche Entkopplung). Im Rahmen von „SeeWandel-Klima“ erfolgt eine Untersuchung der Auswirkungen von Umweltveränderungen (u. a. Anstieg der Wassertemperatur, wärmere Winter, invasive Arten) auf verschiedene Schlüsselarten und Organismengruppen sowie deren zeitliches Auftreten im Jahresverlauf. Die Kombination der gewonnenen Erkenntnisse mit belastbaren Zukunftsprognosen ermöglicht die Ableitung notwendiger und wirksamer Handlungsoptionen seitens des Gewässer- und Fischereimanagements, wodurch ein Beitrag zum Schutz von Arten, beispielsweise der Felchen, geleistet werden kann.
Bedeutung der
Quaggamuschel
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Quaggamuscheln wurden erstmals 2016 im Bodensee nachgewiesen und haben sich seitdem im gesamten See bis zur tiefsten Stelle ausgebreitet. Inzwischen werden Quaggamuscheln als Problem für Seen in Deutschland, Österreich und der Schweiz anerkannt. Die Forschung zur Quaggamuschel wird in „SeeWandel-Klima“ fortgesetzt. Von zentraler Bedeutung ist die Untersuchung der Resilienz der Quaggamuschel gegenüber verschiedenen Stressszenarien sowie die Analyse der genetischen Mechanismen, die dieser Anpassungsfähigkeit zugrunde liegen. Zudem wird das Monitoring bezüglich der Verbreitung der Quaggamuschel im Bodensee fortgeführt. Das Ziel besteht in der Erstellung von Prognosen hinsichtlich der Entwicklung der Quaggamuschelpopulation in einem sich ändernden Bodensees unter Berücksichtigung verschiedener Klimaszenarien, sowie der Abschätzung der Auswirkungen auf das Ökosystem Bodensee. Letztere sind für eine Reihe von Gewässernutzenden von Interesse, die im Rahmen ihrer täglichen Arbeiten mit den Folgen der Quaggamuscheln konfrontiert sind (z. B. Betreiber von Trinkwasser- und Abwasseranlagen sowie thermischen Nutzungen, Fischer). Die Zusammenarbeit mit Forschenden des Great Lakes Center (Buffalo State – The State University of New York) ermöglicht einen Austausch über die Erkenntnisse im Zusammenhang mit der Quaggamuschelinvasion in europäischen Seen und den nordamerikanischen Großen Seen sowie deren jeweilige Verläufe und Auswirkungen.
Modellbasierte
Vorhersagen
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Auf Basis verfügbarer Parameter, Langzeitdaten sowie neuer Daten, die im Rahmen von „SeeWandel-Klima“ erhoben wurden, erfolgt eine optimale, aussagekräftige sowie prozessorientierte Modellierung zur Vorhersagbarkeit der Folgen relevanter Umweltthemen (Klimawandel, Nährstoffverhältnisse, Ausbreitung invasiver Arten) für das Ökosystem Bodensee und dessen Nutzung. Zur Generierung realistischer meteorologischer Zeitreihen mit hoher zeitlicher Auflösung werden Klimaprojektionen aus globalen Klimamodellen herangezogen und in das lokale Aussagegebiet integriert. Des Weiteren erfolgt eine Analyse der Auswirkungen von Mikroverunreinigungen am Beispiel von PFOS, sodass eine Abschätzung der zukünftigen Entwicklung basierend auf der aktuellen Datenlage möglich ist. Forschende der Ludwig-Maximilians-Universität München stellen umfangreiche Datensätze aus zwölf bayerischen Seen für die Parametrisierung der Modelle zur Verfügung. Ergänzungen werden bereits während der Projektlaufzeit in das bestehende Modell- und Informationssystem „BodenseeOnline“ implementiert, sodass Fachpersonen in einer frühen Phase von den Optimierungen und Weiterentwicklungen profitieren können. Das Ziel besteht in der Entwicklung breit einsetzbarer Modelle, welche auch in anderen Seen Anwendung finden können. Die mittels der Modellierung erzielten Ergebnisse tragen zur Entwicklung von Anpassungsstrategien seitens des Gewässermanagements und der Gewässernutzenden bei, um auf Umweltänderungen reagieren zu können.
Relevanz & Kontext
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