Modellgestütztes Informationssystem zur Abschätzung der Wasserqualität (InfoWas)

Algen- und Cyanobakterienblüten

Chlorophyll-a Konzentrationen aus Ökosystem-Modellen und Satellitendaten werden als biologischer Indikator verwendet, um das Vorkommen und die Verbreitung von Algenblüten (Phytoplanktonblüten) nachzuweisen. Obwohl Phytoplankton nur ca. 1-2 % der globalen, pflanzlichen Biomasse ausmacht, sind diese Kleinstlebewesen bis zu 60% für die jährliche Kohlenstofffixierung auf der Erde verantwortlich und tragen somit wesentlich zum Klimaschutz bei. Dennoch ist es wichtig, das Auftreten und die Verbreitung von Algenblüten zu beobachten, da vermehrte Phytoplanktonblüten schädlich für andere Lebewesen sein können. Einige Algen- und Bakterienarten sind in der Lage Giftstoffe zu produzieren, welche von anderen Lebewesen aufgenommen werden können. Dazu gehören unter anderem einige Vertreter (jedoch NICHT ALLE!) der Cyanobakterien. Darum beobachten wir die Ausbreitung und Verteilung von Cyanobakterien gesondert. Dies dient zur Orientierung der räumlichen Verteilung. Das alleinige erhöhte Vorkommen von Cyanobakterien weist nicht automatisch auf eine gesundheits- bzw. umweltgefährdende Algenblüte hin.

Sauerstoffsituation

Das innige Zusammenspiel von Wassertransport und sauerstoffkonsumierenden biogeochemischen Zersetzungsprozessen bestimmt die Sauerstoffkonzentration in unseren Gewässern. Eine potentielle Sauerstoffmangelsituation schätzen wir anhand eines Sauerstoffindikators (ODI - Oxygen Deficiency Index) ab und vergleichen diese mit der Sauerstoffsättigung am Ozeanboden. Der Sauerstoffindikator gibt die Wahrscheinlichkeit zur Ausbildung einer Sauerstoffmangelsituation anhand der Skala (sehr niedrig/ niedrig/ mittel/ hoch/ sehr hoch) an. Die Sauerstoffsättigung wird aus den Sauerstoffkonzentrationen am Boden berechnet und in Prozent dargestellt. Hier deuten die niedrigeren Werte der Sauerstoffkonzentration auf eine höhere Wahrscheinlichkeit der Ausbildung einer Sauerstoffmangelsituation hin.



Projekt InfoWas

Es ist aus ökologischer und ökonomischer Sicht wichtig, dass frühzeitig Situationen erkannt werden, die unsere Wasserqualität verschlechtern. Das hier vorgestellte Informationssystem, entwickelt im Projekt InfoWas, ist derzeit ausschließlich auf die Abschätzung von Algenblüten und Sauerstoffmangelsituationen in Nord- und Ostsee abgestimmt. Zukünftig soll es auch für weitere kritische Umweltgrößen herangezogen werden können.

Zur Abschätzung von ökologischen und ökonomischen Konsequenzen einer unzureichenden Wasserqualität ist das Zusammenführen und gemeinsame Auswerten unterschiedlicher Informationen aus verschiedenen Quellen unabdingbar.

Dafür verwendet das BSH verschiedene Daten zum Zustand der Meeresumwelt aus Modellsimulationen, Fernerkundungsdaten und In-situ Messungen. Daraus werden die Abschätzungen der Wasserqualität mit dem Informationssystem erstellt. Diese täglichen Statusberichte erlauben es, die erforderlichen Umweltmaßnahmen frühzeitig anzupassen, auf eventuelle Gesundheitsgefahren rechtzeitig zu reagieren und bisherige Monitoring Programme effizienter und ressourcenschonender zu gestalten.

Alle hier dargestellten Informationen werden aktuell noch im Rahmen des Testbetriebes des Projektes InfoWas erzeugt und sind nicht abschließend qualitätsgeprüft. Diese Informationen können daher in keinem Fall als kritische Richtwerte zur alleinigen Entscheidungsgrundlage für weitere Maßnahmen herangezogen werden.