Belastung und Übernutzung der Ozeane

Präsentation zum Thema: "Belastung und Übernutzung der Ozeane"—  Präsentation transkript:

1 Belastung und Übernutzung der Ozeane
Max M. Tilzer, Universität Konstanz: Belastung und Übernutzung der Ozeane Lehrerfortbildung Markdorf, 12. Dezember 2002

2 Gliederung des Vortrags
Einleitung Die Bedeutung des Ozeans für die globale Umwelt Die Bedeutung des Ozeans für den Menschen Die Belastung des Ozeans Bedrohung von Küstenökosystemen Bedrohung durch Tankerunfälle Abfallbelastung des Meeresbodens Einschleppung fremder Arten Die Übernutzung des Ozeans Überfischung Walfang Tiefsee-Bergbau Internationaler Schutz der Meere

3 Die Bedeutung des Ozeans für die globale Umwelt

4 Die Bedeutung des Ozeans für die globale Umwelt
Größter Naturraum der Erde (71 % der Erdoberfläche, m tief) Wichtigstes Reservoir des globalen Wasserkreislaufs (94,2 % allen Wassers) Große Bedeutung für die Steuerung des globalen und regionalen Klimas Wichtigster Speicher von Stoffen für globale biogeochemische Kreisläufe (C, N, S) Lebensraum für die meisten Stämme des Pflanzen- und Tierreiches

5 Die Bedeutung des Ozeans für den Menschen

6 Die Bedeutung des Ozeans für den Menschen
Küstenregionen sind Lebensraum für 39 % der Weltbevölkerung, Tendenz steigend Wichtigster Transportweg (Küsten- und Hochseeschifffahrt) Wichtige Rohstoffquelle für die Zukunft (Erdöl, Gashydrate, Manganknollen, marine Naturstoffe für pharmazeutische Industrie) Wichtige Nahrungsquelle

7 Die Belastung des Ozeans

8 Primärursachen für die steigende Umweltbelastung des Ozeans
Wachstum der Weltbevölkerung (1,33 % pro Jahr) Zunahme des Pro- Kopf-Ressourcen-verbrauchs (Steigerungsrate des weltweiten Verbrauchs ca. 4 % pro Jahr) Zunahme der weltweiten Stoffströme durch Globalisierung des Welthandels Globaler Klimawandel

9 Formen der Beeinträchtigung oder Zerstörung mariner Ökosysteme
Degradation: Beeinträchtigung von Ökosystemfunktionen durch Schadstoffe (Verschmutzung) oder Überdüngung (Eutrophierung) Konversion: Gezielte Beseitigung durch Baumaßnahmen für menschliche Nutzungen (Industrialisierung, Urbanisierung, Aquakultur) Übernutzung lebender Ressourcen (nicht nachhaltige Fischerei, Entnahme von sensiblen Organismen für andere Nutzungen) Einführung fremder Arten: Verdrängung einheimischer Arten (Hauptursache: Lenzen von Ballastwasser)

10 Bedrohung von Küstenökosystemen

11 Die Gesamtlänge der Meeresküsten beträgt ca. 1,6 Mio. km
Natürliche und veränderte Landflächen im Küstenstreifen von 100 km Breite Die Gesamtlänge der Meeresküsten beträgt ca. 1,6 Mio. km

12 Bedrohung von Küstenökosystemen
Bedrohung durch physikalische Eingriffe Chemische Kontamination (Küstenverschmutzung) Eutrophierung und Algen-Massen-entwicklungen Ökosystem-Zerstörung Anstieg des Meeresspiegels

13 Bedrohung von Küstenökosystemen
Bedrohung durch physikalische Eingriffe Chemische Kontamination (Küstenverschmutzung) Eutrophierung und Algen-Massen-entwicklungen Ökosystem-Zerstörung Anstieg des Meeresspiegels

14 Küstenerosion I Auslöser Sturmfluten Erhöhtes Erosionsrisiko durch
Anstieg des Meeresspiegels Zerstörung von Küsten-Ökosystemen (vor allem in Mangroven)

15 Ausbleiben der Sedimentfracht
Küstenerosion II Auslöser Änderung des Zufluss-Regimes Erosion von Deltas bei Ausbleiben der Sedimentfracht Nildelta

16 Ablagerung von Schwebstoffen
Ursachen: Umlagerung von Sedimenten Sedimentfracht von Flüssen Baumaßnahmen Auswirkungen: Zerstörung von Flachwasserökosystemen Zerstörung von Infrastrukturen (z. B. Hafenbecken) Ulithi Atoll Micronesien Verschlammtes Hafenbecken in Monterey, Califoirnien

17 Küstenerosion und Sedimentablagerung führen zum Verlust wichtiger
Lebens- und Wirtschaftsräume Erhöhtes Schadenspotential durch Verdichtung der Bevölkerung und Intensivierung der Nutzung (Erhöhung der Vulnerabilität)

18 Bedrohung von Küstenökosystemen
Bedrohung durch physikalische Eingriffe Chemische Kontamination (Küstenverschmutzung) Eutrophierung und Algen-Massen-entwicklungen Ökosystem-Zerstörung Anstieg des Meeresspiegels

19 Küstenverschmutzung Deponie von Müll Einleitung schädlicher
Chemikalien (Pesticide, Schwermetalle, organische Abfälle) Kontamination durch pathogene Keime Folgen: Krankheiten, Fisch-Kills

20 Bedrohung von Küstenökosystemen
Bedrohung durch physikalische Eingriffe Chemische Kontamination (Küstenverschmutzung) Eutrophierung und Algen-Massen-entwicklungen Ökosystem-Zerstörung Anstieg des Meeresspiegels

21 Küsten-Eutrophierung
Die wichtigste Folge der Eutrophierung (Überdüngung) von Meeresküsten sind Algen-Massenentwicklungen (Red Tides), die zur Ausscheidung von toxischen Substanzen führen, und in der Folge Fisch-Sterben und Vergiftung von Menschen durch den Verzehr von Meeresfrüchten (z.B. Muscheln) und Fischen

22 Bedrohung von Küstenökosystemen
Bedrohung durch physikalische Eingriffe Chemische Kontamination (Küstenverschmutzung) Eutrophierung und Algen-Massen-entwicklungen Ökosystem-Zerstörung (Konversion und Degradation) Anstieg des Meeresspiegels

23 Ökosystem-Konversion I
Weltweit wurden für die Urbanisierung sowie für landwirtschaftliche Nutzungen 19 % der Küstenareale konvertiert Baumaßnahmen (Urbanisierung, Industrialisierung)

24 Ökosystem-Konversion II
Zerstörung von tropischen Ökosystemen für die Aquakultur Betroffen: Vor allem Mangroven Bisher wurden bereits ca. 50% aller Mangroven zerstört Mangroven sind artenreiche und hoch produktive tropische Küsten- Ökosysteme. Gesamt-Flächenausdehnung: km2 Hauptgrund für ihre Zerstörung: Intensive Shrimp-Aquakultur

25 Bedrohung von Korallenriffen

26 Geographische Verbreitung von Korallenriffen
Korallenriffe sind auf tropische Meere (Temperaturen über 20° C) beschränkt Korallenriffe gehören zu den artenreichsten Lebensgemeinschaften der Erde

27 Bedrohungen von Korallenriffen I
Weltweite Gefährdung: Stark gefährdet: 27 %, gefährdet: 31 %, wenig gefährdet: 42 % Quelle: WBGU, 1999 In Südostasien ist die Gefährdung von Korallenriffen am größten

28 Bedrohungen von Korallenriffen II Gefährdungspotentiale:
Ökosystem-Konversion: Baumaßnahmen Übernutzung: Entfernung von Schüsselarten des Riff-Ökosystems) Illegale Fischereipraktiken: Dynamit- und Cyanidfischerei Landseitige Einflüsse: Sedimentablagerungen und Eutrophierung in küstennahen Flachwasserbereichen (Abwasser und Küstenerosion) Seeseitige Einflüsse: Ölunfälle, Lenzen ölhaltigen Ballastwassers durch Schiffe Tourismus: Mechanische Beeinträchtigung durch Taucher, Süß- und Abwassereinfluss von Hotelanlagen Klimawandel: Ausbleichen von Korallenriffen

29 In Südostasien werden gefährdete Fischarten mittels Cyanid vergiftet
Cyanidfischerei In Südostasien werden gefährdete Fischarten mittels Cyanid vergiftet und danach gefangen

30 Die Lippen des Napoleonfischs werden auf der Speisekarte vornehmer
Restaurants von Hong Kong um U.S.$ 300 angeboten

31 Ausbleichen von Korallenriffen
Ausgeblichene Goniopora sp. Gesundes Riff Ursachen für das Ausbleichen von Korallen: Klimawandel (Erwärmung, erhöhte UV-B – Belastung) Eutrophierung: Bedeckung mit Algen Pathogene Keime und Protozoen Xenobiotica (Fremdstoffe, z.B. Cu) Sediment-Belastung Süßwassereinstrom Hotspots des Korallenausbleichens

32 Bedrohung von Küstenökosystemen
Bedrohung durch physikalische Eingriffe Chemische Kontamination (Küstenverschmutzung) Eutrophierung und Algen-Massen-entwicklungen Ökosystem-Zerstörung Anstieg des Meeresspiegels

33 Anstieg des Meeres- Spiegels

34 Ausmaß des bisherigen und des erwarteten Anstiegs des Meeresspiegels
Seit 1920 ist der Meeresspiegel um 3 cm pro Dekade angestiegen Quelle: IPCC Zukunftsprognosen für das Jahr 2100 schwanken zwischen 20 und 95 cm Quelle: IPCC

35 Ursachen für den Anstieg des Meeresspiegels
Abschmelzen der Poleiskappen (maximal 86 m bei völligem Verschwinden) Wärmeausdehnung des Meerwassers (2 m pro °C globaler Erwärmung)

36 Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs
Verlust von Landflächen durch Überflutung Erhöhtes Risiko von Sturmfluten Erhöhte Küstenerosion Versalzung von küstennahem Grundwasser Zerstörung von Küsten-Ökosystemen

37 Überflutung küstennaher niedrig gelegener Landflächen
Betroffen von Anstieg um 95 cm wären im Jahre 2100: China (72 Mio) Bangladesh (71 Mio). Zwischen 0,3% (Venezuela) and 100% (Kiribati und Marshall islands) (Zahlenangaben basierend auf Bevölkerungszahlen von 1996) Quelle: FAO,

38 Erhöhtes Risiko von Sturmfluten

39

40 Bedrohung durch Tankerunfälle

41 Tankerunfälle in den vergangenen 30 Jahren

42 Statistik großer Ölunfälle 1970-2000
Quelle: International Tanker Owners Pollution Federation (ITOPF), Tankerunfälle haben in den letzten 30 Jahren deutlich abgenommen

43 „Prestige“, Galicia, 19. November 2002
Die Prestige sank mit Tonnen Öl an Bord. Der Gesamt-Schaden könnte jenen durch Exxon Valdez übersteigen

44 Ursachen für Tankerunfälle
Auftreten von Tankerunfällen mit Ölaustritten von über 700 Tonnen, Quelle: International Tanker Owners Pollution Federation (ITOPF),

45 Folgen von Tankerunfällen
EXXON-Valdes, März 1989: Getötet: Seeottern, zw und 675 Seevögel Quelle: Greenpeace USA

46 Doppelhüllenschiffe zur Verhütung von Tankerunfällen
Nicht alle Tankerunfälle können durch Doppelhüllenschiffe verhütet werden

47 Maßnahmen zur Beseitigung der Schäden durch Tankerunfälle I
Einsaugen von ausgetretenem Öl („Skimmer“) Containment (Verhindern weiterer Ausbreitung des Öls)

48 Maßnahmen zur Beseitigung der Schäden durch Tankerunfälle II
Säubern betroffener Küstenbereiche

49 Abfallbelastung des Meeresbodens

50 Fallbeispiel I: Radioaktive Belastung des Arktischen Ozeans
Quellen radioaktiver Belastung des Ozeans: Unfälle von Atom-Unterseebooten (Kursk, August 2000) Zufuhr radioaktiven Materials aus den Zubringern

51 Fallbeispiel II: Radioaktive Belastung aus Sellafield
Die Ausbreitung radioaktiver Kontamination im Meer ist weiträumig und langfristig

52 Einschleppung fremder Arten
Wollhandkrabbe

53 in aquatische Lebensräume eingeschleppt.
Bisher wurden bereits 3.000 nichtheimische Arten in aquatische Lebensräume eingeschleppt. Die Hälfte davon ist dauerhaft in ihren neuen Lebensräumen etabliert. Die Einschleppung erfolgt entweder gezielt (Nutzorganismen) oder ungewollt (z.B. im Ballastwasser)

54 Folgen der Einschleppung fremder Arten
Weltweite Homogenisierung von Ökosystemen Ausbreitung pathogener Organismen Veränderung der Nahrungsnetzstruktur (Räuber- Beutebeziehungen) Verdrängung heimischer Arten durch Konkurrenz Unvorhersehbare Wechselwirkungen zwischen eingeschleppten Arten

55 Gezielte Einschleppung nichtheimischer Arten für die Aquakultur

56 Gezielte Einführung von Nutztierarten für die Aquakultur
38 % aller nichtheimischen aquatischen Arten werden durch die Aquakultur eingeschleppt Wichtige eingeführte Organismen: Lachs, Garnelen. Austern und andere Muscheln Gemeinsam mit Austern wurden auch Austernparasiten eingeführt.

57 Ungewollte Einschleppung fremder Arten über das Ballastwasser von Hochseeschiffen

58 Lenzwassermengen: Jährlich werden weltweit ca. 10 Mrd
Lenzwassermengen: Jährlich werden weltweit ca. 10 Mrd. t Ballastwasser gelenzt, dadurch Verschleppung von – Arten Eingeschleppte Organismen: Krankheitserreger, Parasiten, Toxische Algen), Aufwuchsalgen, Phyto- und Zooplankton Maßnahmen zur Verhinderung der Einschleppung: Regulierung des Lenzvorgangs zur Verringerung des Überlebens von Ballastwasserorganismen gemäß Empfehlung der International Maritime Organization (IMO): Minimierung des Lenzvorganges und Lenzen auf hoher See. Biocide: Oxidierende Agentien (z.B. Chlor, Ozon), Glutaraldehyd, Pestizide Erhitzung des Ballastwassers Filtration des Ballastwassers

59 Seegras Caulerpa taxifolia
Einschleppung: Wahrscheinlich aus marinen Aquarien (Ozeanographisches Museum Monaco?) Folgen: Rapide Ausbreitung (Verdrängung anderer Wasserpflanzen) Ausscheidung toxischer Substanzen

60 Die Übernutzung des Weltozeans

61 Überfischung des Welt-Ozeans

62 Hochsee-Fischerei Seit 1987 gehen die Hochsee-Fischerträge zurück
Nur etwa 12 % unserer Nahrung werden aus dem Wasser gewonnen Etwa 20 % unseres Proteinbedarfs werden aus dem Wasser gedeckt 50 % der Nutzfischbestände sind voll ausgeschöpft 15 % der Fischbestände sind überfischt Seit 1987 gehen die Hochsee-Fischerträge zurück

63 Etwa 30 % der Gesamt-Anlandungen entfallen auf den nicht nutzbaren Beifang

64 Vom Beifang sind auch vom Aussterben bedrohte Arten betroffen

65 Walfang

66 Bartenwale Zahnwale Quelle: Lalli & Parsons, 1997

67 Abnahme der Walpopulationsgrößen
Vor allem die Bartenwale waren vom Walfang betroffen Quelle: Lalli & Parsons, 1997

68 Tiefsee-Bergbau

69 Erze aus der Tiefsee Metallhaltige Oxide:
Manganknollen: 24 % Mn, 14 % Fe, 1 % Cu, 1 % Ni, 0.25 % Co Cobaltrusten: 2.5 % Co Polymetallische Sulfidlager: (100 Lagerstätten im Pazifik, 2 Atlantik, 1 im Mittelmeer, Rotes Meer) Enthalten 29 % Fe, 1.5 % Zn, 0.8 % Cu, 0.1 % Pb, sowie Ag, Au Derzeit werden marine Erzlagerstätten noch nicht abgebaut. Bewertung der wirtschaftlichen Bedeutung für die Zukunft Haupthindernisse für Tiefseebergbau sind rechtliche und politische Aspekte (Internationales Seerecht, Ausschließliche Wirtschaftszonen)

70 Methanhydrate: Lösung der Energiekrise ?
Gashydrate sind Einschlussverbindungen (Clathrate) in Wasser. Sie besitzen eine eisartige Struktur 1 m3 Hydrate entsprechen 170 m3 Methan unter Standardbedingungen Entstehung von Gashydraten bei hohen hydrostatischen Drucken und tiefen Temperaturen Vorkommen am Tiefseeboden als Ergebnis des Austretens von Methan aus dem Erdinnern (Cold Seeps). Relative Anteile der globalen Organischen Kohlenstoffpools Die geschätzten Gesamtvorkommen an Gashydraten sind mit Gt C doppelt so hoch wie jene sämtlicher fossiler Kohlen- wasserstoffe (5.000 Gt C)

71 Länderübergreifender Schutz der Meere

72 Problematik des internationalen Meeresumweltschutzes
Teilung der Verantwortlichkeit in Hoheitsgewässer (nationale Souveränität) und internationale Gewässer (Hochsee) erschwert Koordination des Meeres-umweltschutzes Gefährdung von Küstengewässern (nationale Hoheitszonen) fällt in nationale Souveränitäten, kann sich auf internationale Gewässer auswirken Schutz und Nutzung internationaler Gewässer kann nur durch internationale Abkommen geregelt werden Kosten für den Schutz der Hochsee können nur international getragen werden Wegen des Potentials der küstenseitigen Gefährdung internationaler Gewässer muss auch der Schutz von Küstengewässern international geregelt werden

73 Problem 1: Die Umweltbelastung der Meere
80 % der Meeresverschmutzung erfolgt durch landseitige Einleitungen mit regionalen und globalen Folgen Bedrohung der Ozeane erfolgt grenzüberschreitend (Hochsee-schifffahrt, Luftverschmutzung, Klimawandel)

74 Politische Lösungswege
MARPOL: Internationale Umweltvorschriften für die Hochseeschifffahrt (1973) Abkommen zur Abfallentsorgung in die Tiefsee (1972) Abkommen zum Tiefsee-Bergbau (noch nicht erfolgt) Internationale Abkommen zum Schutz der Küstenregionen unbedingt erforderlich International Maritime Organisation

75 Problem 2: Die Übernutzung der Meere
Eine weitere Steigerung der Fischereierträge ist nicht mehr möglich Hauptgrund der Übernutzung der Fischbestände ist die Überkapazität der Fischfangflotten Durch Aquakultur kann nur eine geringfügige Steigerung der Lebensmittelproduktion aus dem Wasser erzielt werden. Dabei entstehen zwei Probleme: Extensive Aquakultur führt wegen ihres großen Flächenbedarfs zu großräumiger Zerstörung von Küstenökosystemen Intensive Aquakultur führt wegen der Düngung und des Einsatzes von Hormonen und Pestiziden zu einer erheblichen Belastung der Umwelt im küstennahen Bereich

76 Politische Lösungswege
Verbindliche internationale Festlegung nachhaltiger Fischfangquoten (ICES) Abbau nationaler und EU-weiter Subventionen für Fischfangflotten Moratorium des Walfangs Implementierung wirkungsvoller Strategien zur Vermeidung der Einschleppung exotischer Arten (vor allem durch Ballastwasser) International Maritime Organisation Biodiversitätskonvention

77 Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit!