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Nr. 85, 23.01.2016  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE 

Vermessung der Ostseeküste

Mit moderner Technik und großem Engagement entsteht derzeit ein flächen­deckendes Bild des Meeresbodens im küstennahen Bereich der Ostsee Schles­wig-Holsteins. Von Interesse sind vor allem die Steinfelder im Flach­wasserbereich.


Das hochauflösende Seitensichtsonar Mosaik aus der Hohwachter Bucht zeigt, wo die Steinfelder liegen. Je dunkler die Fläche, desto härter ist das Sediment. Grafik: von Rönn

Wo andere Urlaub machen, tuckert Gitta Ann von Rönn in einem knapp fünf Meter langen Schlauch­boot die Küste entlang. Bis zu zehn Stunden am Tag ist sie auf dem Wasser, bei guten Wetterbedingungen tagein, tagaus. Fast 400 Küstenkilometer der Ostsee wird sie abfahren – von der Flensburger Förde bis zur Lübecker Bucht. Angefangen hat die Doktorandin vom Institut für Geowissenschaften in der Hohwachter Bucht. Sie folgt vorher festgelegten Routen und scannt nach und nach jeden Quadratmeter Küstenstreifen von null bis zehn Metern Wassertiefe. Ziel ist es, hochaufllösende Karten des Meeresbodens in diesen Küstenbereichen zu erstellen.

GeoHab-BALDESH (Habitate und Steinfelder in der Flachwasserzone der schleswig-holsteinischen Ostseeküste – ihre Dynamik und Funktion) heißt das bis 2018 laufende Projekt, an dem außer dem Institut für Geowissenschaften auch das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel sowie das Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR) als Projektträger beteiligt sind. Ausgehend von den Anforderungen der europäischen Meeresschutzrichtlinien nimmt sich das Projekt mit den flachen Küstenstreifen einen Bereich der Ostsee vor, der noch unzureichend erforscht ist. Denn mit den großen Forschungsschiffen kommt man nicht in die flachen Gewässer, und durch brechende Wellen ist die Zugangsmöglichkeit oft sehr eingeschränkt.

Da kann man nur mit kleinen Booten operieren, zum Beispiel einem Schlauchboot. Für ihre Arbeiten hat Gitta Ann von Rönn das Boot technisch aufgerüstet – mit zwei Laptops, einem Positionierungssystem sowie akustischen Messgeräten, die an Stangen rechts und links vom Boot befestigt sind. »Das hochfrequente Seitensichtsonar tastet akustisch den Meeresboden ab. Die Rückstreuung des Schalls kann ich auf dem Bildschirm vor mir live beob achten«, erklärt die Geowissenschaftlerin aus der Arbeitsgruppe Sedimentologie, Küsten- und Schelfgeologie.

»Mit dem Sonar kann man Objekte auf dem Meeresboden erkennen sowie deren Größe und Struktur bestimmen. In der Regel sind das Steine«, ergänzt Projektleiter Dr. Klaus Schwarzer. »Aber die hohen Frequenzen zeigen uns sogar auch bestimmte Algen.« Im Einsatz ist außerdem ein spezielles Echolot, das gleichzeitig die Wassertiefe aufnimmt und zusätzliche Informationen liefert, zum Beispiel über die Eigenschaften des Untergrunds oder die Art der Objekte wie Steine, Bewuchs, Höhe und Dichte des Bewuchses.

»Man sieht auch ganz messerscharfe Grenzen zwischen feinem und grobem Sediment. Wir hatten bisher an vielen Stellen ein falsches Bild vom Untergrund.«


Im Fokus der geologischen Forschung stehen die Steinfelder, die sich von der Uferzone bis in rund 15 Meter Wassertiefe erstrecken. Steinfelder im Flachwasserbereich sind ökologisch wert­volle und schützenswerte Lebensräume, besonders für Organismen wie Großalgen, Schwämme oder Muscheln, die nur auf großen Steinen oder Felsen siedeln können. Bis in die 1970er Jahre wurden zahlreiche solcher Steinfelder abgebaut. Die kommerzielle Steinfischerei entnahm gezielt große Steine vom Meeresboden, die vor allem für Küstenschutzmaßnahmen verwendet wurden.

Schwarzer: »Allein für Schleswig-Holstein fehlen schätzungsweise 5,6 Quadratkilometer an Stein­flächen, die somit nicht von Organismen besiedelt werden können.« Heute weiß man, dass mit der Steinfischerei massiv in das Ökosystem eingegriffen wurde. Und nicht nur das. Die Steine stabilisieren zudem den Meeresboden. Durch ihr Fehlen wird dieser bei Stürmen gelockert und abtransportiert, was mehr Abtrag an der Küste nach sich zieht.

Steine sind wichtig für den ökologischen Zustand der Meere, weil sie Siedlungsraum für Unterwasserpflanzen und Muscheln sind. Foto: Schwarzer

Wie die Situation am Meeresboden tatsächlich ist, sollen die Aufnahmen von Gitta Ann von Rönn zeigen. Die Untersuchung in der Hohwachter Bucht ist nahezu abgeschlossen und sie bringt unerwartete Erkenntnisse. So ist der Übergang von hartem (Stein) zu feinem (Sand) Sediment keineswegs immer schleichend, wie bisher angenommen. »Man sieht auch ganz messerscharfe Grenzen zwischen feinem und grobem Sediment. Wir hatten bisher an vielen Stellen ein falsches Bild vom Untergrund«, sagt Dr. Klaus Schwarzer.

Warum die neuen Bilder so wichtig sind, erklärt Dr. Hans-Christian Reimers vom LLUR: »Wir können ausgehend von der Geologie genauer die jeweiligen Lebensräume abgrenzen und besser beurteilen, welchen Teil wir unter Schutz stellen. Früher hat man das aufgrund einer Anzahl von punktuellen Proben gemacht, die man geologisch und biologisch untersucht hat. Mit den neuen flächen­deckenden Aufnahmen haben wir ein viel fundierteres Wissen in der Hand, um unsere Arbeit zu machen.«

Die Kartierung des Meeresbodens ist aber nur ein Teil des Projekts. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Professor Martin Wahl am GEOMAR soll die Funktion der Steinfelder detail­liert untersucht werden. Fragestellungen sind zum Beispiel: Wie viel von dem Stein ist bewachsen? Gibt es dabei Unterschiede, je nachdem, wie stark sie den Wellen und dem Sandtransport am Boden ausgesetzt sind? »Erfasst wird auch, ob zum Beispiel oben auf dem Stein das Gleiche wächst wie unten, ob es Unterschiede zwischen strömungszugewandter Seite und Strömungsschatten gibt, wie viele und welche Arten den Stein besiedeln und in welchen Bereichen es besonders viele Arten gibt«, ergänzt von Rönn.

Neben vielen Einsätzen der wissenschaftlichen Tauchgruppe der Universität Kiel wird hierbei auch ein über das Exzellenzcluster »Ozean der Zukunft« beschafftes, speziell für den Flach­wasserbereich konzipiertes Mini-ROV (Remotely Operated Vehicle) wertvolle Dienste leisten. Der ferngesteuerte Tauchroboter ist durch ein Kabel mit dem Schiff verbunden. Eine hochauflösende Kamera liefert digitale Bilder und Videos vom Meeresboden auf einen Monitor ins Boot.

Kerstin Nees
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