Euro-limpacs - Evaluating the Impacts of Global Change on European Freshwater Ecosystems
Hintergrund und Ziele
Limnische Ökosysteme, die schon heute durch Landnutzungsänderungen und Verschmutzung belastet sind, werden durch den beschleunigten Klimawandel zusätzlich belastet. Dieses kann zu ernsthaften Gefährdungen und Risiken der Gesellschaft führen, da die Verfügbarkeit und Qualität von Trinkwasser abnimmt. Zusätzlich kann auch die Funktionsfähigkeit der limnischen Ökosysteme reduziert werden, von deren "ecosystem services" die Menschen abhängig sind. Das Projekt führt Wissenschaftler zusammen, um die Forschung über Fluss-, Seen- und Feuchtlandökosysteme auf der Ebene von Einzugsgebieten voran zu bringen. Es ist in folgende zehn Arbeitspakete (WP) unterteilt, die sich in vier Sektionen gliedern:
- WP 1-5: Untersuchung der Schlüsseltreiber und Stressfaktoren für Veränderungen in aquatischen Ökosystemen; die Hauptstressfaktoren für Veränderungen in aquatischen Ökosystemen sind (i) die direkten Effekte des Klimawandels sowie die Wechselwirkungen zwischen Klimawandel und (ii) Landnutzung, (iii) Nährstoffen, (iv) Versauerung und (v) toxischen Substanzen;
- WP 6: Integrierte Modellierung der Einzugsgebiete basierend auf den Informationen aus den WP 1-5;
- WP 7-9: Entwicklung von Methoden, die für die Anwendung der Ergebnisse der WP 1-6 benötigt werden, um die europäischen Süßwasserökosysteme zu managen;
- WP 10: Verbreitung und Weitergabe der Projekterkenntnisse an die Öffentlichkeit und Schulungen.
Die im Projekt ausgewählten Untersuchungsgebiete repräsentieren die ganze Spannweite der europäischen Klimazonen und Süßwassertypen von Norden bis Süden, von maritimen bis kontinentalen Gebieten sowie von den Niederungen bis zu den Gebirgen.
Ziel des Projekts ist die Analyse und Bewertung der Effekte des Klimawandels auf Süßwasserökosysteme. Dabei hat das Forschungsprogramm auch Relevanz für die EG-Wasserrahmenrichtlinie sowie für andere europäische und internationale Gesetze. Weiterhin unterstützt es die Charta der Europäischen Union zur Nachhaltigen Entwicklung.
In Deutschland ist das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) im WP 5 beteiligt. Ziel der Arbeiten im Teilprojekt "Climate - toxic substances interactions" ist es, an Auenböden dreier typischer Auenstandorte (Uferwall, Senke, Hochfläche) der unteren mittleren Elbe mögliche Reaktionen auf prognostizierte klimatische Veränderungen experimentell zu testen und zu quantifizieren. Die Untersuchungen sollen einerseits zeigen, dass die Böden der ausgewählten Auenstandorte auf klimatischen Veränderungen reagieren. Weiterhin sollen die Untersuchungen die Annahme bestätigen, dass für die Standorte unterschiedliche Reaktionen auf veränderte Umweltbedingungen zu erwarten sind.
Laufzeit
bisUntersuchungsregion/-raum
Land
- Deutschland
- europaweit
- Großbritannien
Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel
Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben
Ansatz und Ergebnisse
Projektionen des zukünftigen Klimas orientieren sich an den Angaben vom IPCC aus dem Jahr 2007 und von der europäischen Umweltagentur (EEA: European Environment Agency). Nach IPCC ist die mittlere globale Lufttemperatur seit dem 19. Jahrhundert um 0,6°C angestiegen und der vorhergesagte Anstieg für das 21. Jahrhundert wird sich intensivieren. In Europa sagen regionale Klimamodell einen zusätzlichen Temperaturanstieg von bis zu 6°C bis zum Ende des 21. Jahrhunderts vorher.
Parameter (Klimasignale)
- Veränderte Niederschlagsmuster
- Höhere mittlere Temperaturen
Weitere Parameter
Extremereignisse
Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)
Analyseansatz
Es werden die Klimafolgen für Süßwasserökosysteme (limnischen Systeme) betrachtet. Treten die vorhergesagten Änderungen des Klimas ein, so sind signifikante Effekte auf die Hydrologie, Chemie und Ökologie von Flüssen, Seen und Feuchtländern zu erwarten. Wechselwirkungen sind auch mit dem Boden zu erwarten. So folgt z.B. einer Temperaturerhöhung die Reduzierung der Bodensuspension durch absinkende Redoxpotenziale und dadurch steigt der Anteil mobiler Schwermetalle in der Bodensuspension. Auch ein starker Wechsel zwischen Austrocknung und Wiedervernässung führt zu stark schwankenden Redoxpotenzialen. Schon die Vorhersage direkter Effekte des Klimawandels auf aquatische Ökosysteme ist sehr komplex.
Vorhersagen über die mit anderen menschlichen Einflüssen kombinierten Effekte stellen eine große Herausforderung dar. Die Konsequenzen menschlicher Aktivitäten auf Süßwässer sind beträchtlich und umfassen
- ansteigende ultra-violette Einstrahlung,
- Versauerung durch Schwefel- und Stickstoffverbindungen,
- Mobilisation organischer Substanzen aus dem Boden,
- beschleunigte Erosion und Sedimentation in Flussbetten,
- Stauung und Umleitung der Fließgewässerläufe,
- Eutrophierung durch Stickstoff- und Phosphorverbindungen,
- strukturelle Veränderungen der Flüsse durch Hochwasserschutz und durch landwirtschaftliche Nutzerinteressen,
- Fragmentierung von Lebensräumen und
- Einführung von fremdartigen Arten und selektive Entfernung anderer.
Alle diese Folgen interagieren mit dem Klimawandel. Um diese Wechselwirkungen zu analysieren, werden die Schlüsselfaktoren für Veränderungen in aquatischen Ökosystemen betrachtet und die gegenwärtig verfügbaren Belege für solche Wechselwirkungen herangezogen. Die Klimafolgen werden für drei Zeitskalen betrachtet: Stunden/Tage mit Änderungen in der Stärke und Frequenz von Extremereignissen, Jahrszeiten mit Änderungen in den Ökosystemfunktionen und Lebenszyklusstrategien der Süßwasserlebewesen, Jahre/Dekaden mit ökosystemaren Reaktionen auf umweltbedingte Belastungen, inklusive Stressreduktion und Wiederherstellung von Ökosystemen.
Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen
Maßnahmen und/oder Strategien
Hintergrund und Ziele: Das Projekt wird diejenigen praktisch unterstützen, die mit dem Management von limnischen Ökosystemen zu tun haben. Ziel ist die Entwicklung und Bereitstellung eines Ökosystemmanagement (Ecosystem Management) durch
- die Identifizierung der Schlüsselindikatoren für die Funktions- und Leistungsfähigkeit von aquatischen Ökosystemen, die den bevorstehenden oder bereits eingetretenen Klimawandel eindeutig aufzeigen,
- die Entwicklung von neuen Methoden für die Definition von Referenzbedingungen und Wiederherstellungsstrategien für limnische Ökosysteme im Zusammenhang mit dem Klimawandel und
- die Bereitstellung eines Entscheidungsunterstützungssytems (decision support system) als Mittel zur Bewertung der Wechselwirkungen zwischen Klimawandel und anderen Veränderungen.
Zeithorizont
- 2071–2100 (ferne Zukunft)
Weitere Zeitangaben und Erläuterungen
orientiert sich an den betrachteten Zeithorizonten für die Klimafolgen
Konfliktpotential / Synergien / Nachhaltigkeit
Interessenkonflikte bestehen hinsichtlich der Nutzung von Wasserressourcen.
Wer war oder ist beteiligt?
Förderung / Finanzierung
6. Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Union, "Globaler Wandel und Ökosysteme"
Projektleitung
Environmental Change Research Centre, University College London (Großbritannien)
Beteiligte/Partner
36 Projektpartner; in Deutschland ist das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) beteiligt
Ansprechpartner
Department Naturschutzforschung
Theodor-Lieser-Straße 4
D-06120 Halle/Saale
