Funktionelle Vernetzung zwischen Meeresschutzgebieten (CREATE II)

Hintergrund und Zielsetzung

Der Klimawandel und die wachsende Nutzung von Küsten und Meeren wirken sich nicht nur auf die Meeresumwelt aus, sondern auch auf die regionale Ökonomie sowie die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen. Vielfache und gleichzeitig wirkende Eingriffe in küstennahe Meeresökosysteme führen zunehmend zu Nutzungskonflikten, die Kompromisse zwischen Schutz und Nutzung erforderlich machen.

Das Projekt CREATE zielt auf die Entwicklung von Handlungswissen. Es soll praktische Lösungen aufzeigen, wie die regionale Biodiversität erfasst und geschützt werden kann, während gleichzeitig vielfache Nutzungsformen des marinen Raums auf sie wirken.  

Wir erarbeiten eine Methodik, die der Umsetzung der politisch formulierten Ziele des Meeresnaturschutzes dient. Diese sind u.a. in der Europäischen Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL), der Natura 2000-Gesetzgebeung, der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie sowie der Nationalen Biodiversitätsstrategie (NBS) festgelegt.

Am Thünen-Institut für Seefischerei analysieren wir die funktionalen Verbindungen zwischen bereits etablierten Meeresschutzgebieten. Wir kombinieren Ansätze aus verschiedenen Disziplinen, um erfassen zu können, wie ökologische und hydrodynamische Prozesse die Wirkung und Ausstrahlung von Maßnahmen zur Wiederherstellung der Biodiversität unterstützen.

In der ersten Projektphase haben wir diese Bewertungsmethodik für das Fallbeispiel der Europäischen Auster (Ostrea edulis) konzipiert und gemeinsam mit unseren Partnern in der Praxis erprobt. Diese heimische Austernart ist durch menschlichen Einfluss in der Nordsee weitgehend verschwunden. Seit einigen Jahren gibt es darum Bemühungen, durch gezielte Ansiedlungen neue Austernriffe aufzubauen.

In CREATE I ist nun eine Bewertung der funktionellen Konnektivität zwischen den Austern-Wiederansiedlungsflächen und einem entfernteren Schutzgebiet gelungen. Damit lässt sich abschätzen, unter welchen Bedingungen sich Austern über ihre planktischen Larvenstadien aus einem Schutzgebiet (Borkum Riffgrund) in ein entfernteres (Sylter Außenriff) verbreiten könnten. Diese Konnektivität, über die sich die Population potentiell neue Lebensräume erschließen kann, ist eine wichtige Komponente für die Wirksamkeit der Restaurations-Maßnahmen. Gleichzeitig verfolgen wir die Entwicklung der riffassoziierten Biodiversität.Damit zeigt sich, ob die Riffstrukturen anderen Organismen bereits Refugien oder Laichplätze bieten.

In CREATE II wenden wir die in CREATE I erzeugten Methoden und Daten an, um nutzerfreundliche Werkzeuge für die Überwachung der biologischen Vielfalt und für die Bewertung der Konnektivität zwischen Meeresschutzgebieten zu entwickeln und in der Praxis zu erproben.

Zielgruppe

Wissenschaft, Politik, Öffentlichkeit

Vorgehensweise

Um die Konnektivität, die funktionale Vernetzung zwischen Meeresschutzgebieten zu bewerten, verbinden wir ein Monitoring mittels genetischer Methoden mit biophysikalischer Modellierung. Diese Kombination haben wir in CREATE I genutzt, um die Driftwege zu ermitteln, auf denen Austernlarven von Wasserströmungen vertrieben werden. Dabei konnten wir Konnektivitätskarten für die Europäische Auster in der Deutschen Bucht erstellen, die aufzeigen, wie die herrschenden ozeanographischen Bedingungen einerseits und Wachstum bzw. Verhalten der Austernlarven andererseits über die Konnektivität zwischen Meeresschutzgebieten entscheiden. 

Vorkommen von Austernlarven ließen sich über genetische Nachweise aus Umwelt-DNA und aus Planktonmischproben belegen, die auf mehreren Forschungsfahrten gewonnen wurden. Die Arterkennung erfolgte durch sogenanntes Metabarcoding, das ebenfalls eingesetzt wurde, um die riffassoziierte Biodiversität zu erfassen.

In CREATE II bauen wir zwei Komponenten auf, die Nutzern bei den Aufgaben Biodiversitäts-Monitoring und Bewertung der Konnektivität helfen sollen:

• Im Dialog mit Stakeholdern wird ein Werkzeug erzeugt, das verantwortlichen Institutionen dabei helfen soll, molekulare Monitoringmethoden in einer standardisierten Form anzuwenden (bzw. anwenden zu lassen) und die Ergebnisse einfach und konsistent auf Plausibilität zu prüfen. Unter Anwendung maschinellen Lernens gestalten wir ein Modul zur Plausibilitätsprüfung molekulargenetischer Daten, das wir mit dem Feedback von Testnutzern optimieren.

• Die in CREATE I entwickelte interdisziplinäre Methodik zur Bewertung von Konnektivität, wenden wir im Austausch mit Interessenvertretern in der Praxis an. Damit wollen wir untersuchen, ob sich mit der zunehmenden Installation von Offshore Windparks neue Ansiedlungsräume für Fokus-Arten und mögliche Trittsteine für die Konnektivität zwischen Schutzgebieten entwickeln.

Unsere Forschungsfragen

• Wie können wir eine Plausibilitätsprüfung für genetische Vorkommens-Nachweise mariner Arten effektiv gestalten?
• Wie lassen sich molekulare Monitoringmethoden für die Erfassung der Biodiversität im deutschen Bereich der Nordsee standardisieren?
• Wie können wir im Austausch mit Stakeholdern den Einfluss von Windparks auf die Konnektivität für Fokusarten bewerten?

Links und Downloads

Externe Projektseite vom Verbundprojekt CREATE

DAM-Forschungsmission “Schutz und nachhaltige Nutzung mariner Räume”

Hier geht es zur Projektseite von CREATE (Phase I) "Synthese von Methoden zur Bewertung der Konnektivität in einem Netzwerk von Schutzgebieten"