COMTESS – Sustainable Coastal Land Management: Trade-offs in Ecosystem Services

Hintergrund und Ziele

Die Küstenregionen der Nord- und Ostsee sind durch den Klimawandel stark gefährdet. Das Verbundforschungsvorhaben COMTESS wird anhand von Szenarien die Auswirkungen bewährter und innovativer Maßnahmen zum Küstenschutz auf Ökosystemdienstleistungen und Ökosystemfunktionen unter dem Einfluss des Klimawandels untersuchen. Dazu werden ökologische, ökonomische und sozialwissenschaftliche Analysen in Küstenräumen Nordwest-Europas durchgeführt und die Szenarien soziologisch und ökonomisch bewertet.

Ziele:

An der Ostfriesischen Nordseeküste wird das Projekt Perspektiven für eine zweite Deichlinie analysieren und dabei klären, welche Landnutzungen zwischen erster und zweiter Deichlinie sinnvoll sind. Im Bereich der Boddenlandschaft der Ostseeküste werden Ausdeichungsprojekte untersucht. Ziel ist es, konkrete Handlungsempfehlungen zu entwickeln, die die nachhaltige Nutzung dieser Landschaften sicherstellen.

Das Forschungsprojekt gliedert sich in 9 Teilprojekte:

0: Koordination;

1: Salz- und Süßwasserdynamik;

2: Klimarelevante Gasemissionen und Kohlenstoffbindung;

3: Ökosystemfunktionen und Ökosystemdienstleistungen der Vegetation;

4: Pflanze-Vogel Interaktionen;

5: Modellierung der von der Vegetation bereitgestellten Ökosystemdienstleistungen;

6: Ökonomische Risiko-Analyse und In-Wert-Setzung;

7: Handlungsprozesse der Akteure;

8: Trade-offs in Ökosystemdienstleistungen;

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland
Naturräumliche Zuordnung
  • Küste
  • Nordostdeutsches Tiefland
  • Nordwestdeutsches Tiefland
Räumliche Auflösung / Zusatzinformationen 

Boddenlandschaft, Ostfriesland

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

es werden keine Klimaszenarien erstellt

Aufgrund von Änderungen der Landnutzung und des Boden-Wasser-Haushalts, wie in den Szenarien vorausgesagt, werden Änderungen der Bodeneigenschaften erwartet, die für die Emission von Treibhausgasen relevant sind, und eine Änderung im Hinblick auf die Kohlensstoffsenken- oder Kohlenstoffquellenfunktionen der Ökosysteme. Dafür werden die Gesamt-Kohlenstoffgehalte, der Gehalte an organischem Kohlenstoff sowie die Methan- und Lachgas-Emissionen für alle Ökosystemtypen quantifiziert und modelliert.

Parameter (Klimasignale)
  • Veränderte Niederschlagsmuster
  • Meeresspiegelanstieg und Sturmfluten
Weitere Parameter 

Tidenhub, oberflächennahes Grundwasser, Wasserbilanzen, Bodenfeuchte, Salzwassereinträge und Salzwasserkonzentrationen

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Der beschleunigte Meeresspiegelanstieg, zunehmende Häufigkeiten von Sturmfluten und größere winterliche Regenmengen stellen eine Gefahr für die Küstengebiete dar. Das heutige Küstenmanagement basiert vor allem auf Flutschutzmaßnahmen durch Deiche und Grundwasserregulation durch Entwässerung. Die Effizienz dieser Maßnahmen wird zukünftig sehr wahrscheinlich durch den beschleunigten Meeresspiegelanstieg und Veränderungen in hydrologischen Zyklen beschränkt.

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

COMTESS wird inter- und transdisziplinäre Studien für drei Szenarien durchführen, die auf eine Nordsee- und eine Ostseeküstenregion in Deutschland übertragen werden:

1. Szenario "Wasser-Management": Bau einer zweiten Küstenschutzlinie im Hinterland anstelle einer Erhöhung des Primärdeiches sowie Schaffung eines Süßwasser-Flutpolders zwischen den beiden Deichlinien. Vorrangige Ziele dieses Szenarios sind die Beschränkung von Überflutungen auf den Polderbereich im Falle von vereinzelten Deichbrüchen, die Zunahme der Rückhaltung von Süßwasser für eine Nutzung während Trockenperioden, die Vorbeugung von unterirdischem Eindringen von Salzwasser und die Nutzung von Röhrichtbeständen für grüne Energie.

2. Szenario "Kohlenstoff-Sequestrierung": vergleichbar mit dem ersten Szenario, jedoch werden die Polderflächen von Schilfbeständen bestimmt, die zu einer aktiven Torfbildung beitragen.

3. Szenario "Trend": Milchviehhaltung und Grünlandbewirtschaftungen wie im Moment üblich. Überflutungen können die Landnutzung jedoch empfindlich stören, höhere Entwässerungskosten verursachen und damit die ökologische und ökonomische Tragfähigkeit dieser Form der Landnutzung verringern.

Die drei vorgenannten Szenarien werden durch Stakeholder evaluiert. Erkennbar wichtige und durch Stakeholder präferierte Landnutzungsformen, die bisher nicht berücksichtigt sind, werden identifiziert.

Ziel ist die Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen, die die nachhaltige Nutzung in Küstenräumen sicherstellen, sowie ein wissenschaftlicher und praktischer Beitrag für ein multifunktionales Küstenmanagement.

Konfliktpotential / Synergien / Nachhaltigkeit 

Jedes der drei Szenarien impliziert die Priorisierung bestimmter Ökosystemdienstleistungen (ecosystem services) z.B. Nahrungsproduktion gegenüber Wassermanagement gegenüber Kohlenstoff-Sequestrierung, wie auch Synergien und Konflikte mit anderen Ökosystemdienstleistungen z.B. Biodiversität gegenüber Produktion grüner Energie. COMTESS wird die Umsetzung multipler Ökosystemfunktionen und –dienstleistungen in jedem Szenario im Hinblick auf ökologische und sozio-ökonomische Bedingungen quantifizieren und beurteilen.

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderschwerpunkts "Nachhaltiges Landmanagement"

Projektleitung 

Universität Oldenburg, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, AG Landschaftsökologie

Beteiligte/Partner 
  • Universität Oldenburg (mit Bodenkunde, Zentrum für Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung; Vergleichende Politikwissenschaft;Soziologie; Pflanze-Tier Interaktion);
  • Universität Braunschweig (Hydromechanik);
  • Universität Potsdam (Hydrologie und Klimatologie; Vegetationsökologie und Naturschutz; Wasser- und Stofftransport in Landschaften;Umweltmodellierung);
  • Universität Rostock (Landschaftsökologie; Hydrologie);
  • Universität Lüneburg (Nachhaltigkeitsökonomie);
  • Universität Hohenheim (Umweltökonomie);
  • Universität Greifswald (Nachhaltigkeitswissenschaft);
  • Universität Hildesheim (Geobotanik); Technische Universität München (Landschaftsökologie);
  • University of Bozen;
  • Nationalpark Vorpommersche Boddenlandschaft;
  • Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer;
  • Nationalpark und Biosphärenreservat Niedersächsisches Wattenmeer;
  • University of Aarhus (DMU), Danish National Environmental Research Institute;
  • Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ);
Ansprechpartner

Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg
Institut für Biologie und Umweltwissenschaften
AG Lanschaftsökologie
Carl-von-Ossietzky-Straße 9-11
26111 Oldenburg

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Handlungsfelder:
 Biologische Vielfalt  Energiewirtschaft  Küsten- und Meeresschutz  Landwirtschaft  Raumordnung, Regional- und Bauleitplanung  Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft