Forschungsverbund Elbe-Ökologie

Präsentation zum Thema: "Forschungsverbund Elbe-Ökologie"—  Präsentation transkript:

1 Forschungsverbund Elbe-Ökologie
Untersuchungen zur Durchführbarkeit und den Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf dem Grünland der Elbauen - Einbindung des Projektes in den Forschungsverbund Elbe-Ökologie - Köllitsch 03. April 2002 Sebastian Kofalk Jost Kühlborn Bundesanstalt für Gewässerkunde Projektgruppe Elbe-Ökologie

2 Ausgangssituation Ökologie Wasserbauliche Maßnahmen
Hydrologie, Morphodynamik Fluss, Auen und Einzugsgebiet Nutzungs- und Entwicklungskonzepte für unterschiedliche Naturräume Ökologische Funktionsfähigkeit verbessern Wirtschaftlich tragfähige Entwicklung Lösung von Nutzungskonflikten Prognoseverfahren und Modelle Verschiedene Landnutzungsformen

3 Übergeordnete Themen Koordination durch die Projektgruppe
Aufbau und Betrieb von ELISE Ökonomische Fragestellung Elbe-Literaturdatenbank

4 Landnutzung im Einzugsgebiet
Landschaftswasser- und -stoffhaushalt im Gesamtgebiet und in repräsentativen Teilgebieten (Tiefland, Lößregion, Mittelgebirge) Verminderung diffuser Stoffausträge durch sozioökonomisch akzeptable, dauerhaft-umweltgerechte Landnutzungskonzepte

5 Ökologie der Fließgewässer
Ökomorphologie (Feststofftransport, Strömungsdynamik, Habitatstrukturen) Arten und Lebensgemeinschaften, Bioindikation (Fische, Zoobenthos) Stoffumsatz an Gewässerstrukturen (Stromsohle, Interstitial, Buhnenfelder)

6 Ökologie der Auen Ökologischer Hochwasserschutz (Deichrückverlegung, Retentionsflächengewinnung) Nutzungs- und Renaturierungskonzepte (Auenwaldentwicklung, umweltverträgliche Landwirtschaft) Bioindikation (Bewertung, Prognose, Erfolgskontrolle)

7 Gesamtübersicht Projekte „Elbe-Ökologie“

8 Quelle: Wendland & Kunkel 2000
Ergebnisse Landnutzung im Einzugsgebiet Quelle: Wendland & Kunkel 2000

9 Results Ecology of flowing waters
morphological development of flowing waters and riparian land strips consequences through hydroengineering works on habitats interactions between hydrological and morphological processes Source: Büchele & Nestmann 2000

10 Forschungskonzeption: Prioritäre Aufgaben
Forschungsdefizite Ökologie der Auen Bewertung Lebensraumfunktion Indikatoren für Strom-Auen-Beziehung Renaturierung Landbewirtschaftung  Leitbilder für die Entwicklung?  Nutzung und Naturschutz?  Managementkonzepte

11 Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
Ökologie der Auen

12 Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
Ökologie der Auen

13 Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
Ökologie der Auen

14 Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
Ökologie der Auen

15 Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
Ökologie der Auen

16 Ökologie der Auen Systeme der Grünlandnutzung (LfL)
Bioindikationssysteme für Auen (UFZ) Lebensgemeinschaften in dynamischen Lebensräumen (TU BS) Retentionsflächenrück- gewinnung (LAU LSA) Auenregeneration durch Deichrückverlegung (LAGS) Systeme der Grünlandnutzung (LfL) Schutz und Nutzung im Biosphärenreservat (Uni Halle) Revitalisierung der Unstrutaue (TLU) Konzepte für Elbe-Auenwälder (TU DD) Leitbilder Naturschutz und Landwirtschaft (NNA)

17 Ergebnisse Ökologie der Auen

18 Ergebnisse Ökologie der Auen
Quelle: NNA 2001

19 Ergebnisse Ökologie der Auen
Veränderungen in Auen Prognosemodell Bioindikationsmodell Quelle: BfG 2001

20 Informationsaustausch über ELISE

21 „Kompendium Elbe-Ökologie“ „Decision Support System (DSS)“
Ergebniszusammenführung „Kompendium Elbe-Ökologie“ „Decision Support System (DSS)“

22 Veröffentlichung in schriftlicher Form
Biologische Fragestellungen und Bioindikation Umweltverträg-liche Nutzung und Entwicklung von Auen Strukturgebundene Nährstoffdynamik im Fließgewässer Struktur und Dynamik des Flusslaufs und deren Beeinflussung durch wasserbauliche Maßnahmen Landschaftswasser- und -stoffhaushalt und deren Beeinflussung durch Landnutzung und -bewirtschaftung FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE

23 Veröffentlichung in schriftlicher Form
Titel Inhalt Publikation Nutzungs- und Entwicklungskonzepte für Auen Konzepte für eine umweltverträgliche Nutzung und Entwicklung von Auen Möglichkeit und Grenzen der Auenregeneration und der Auenwaldentwicklung Praxisorientierte Empfehlungen und Handlungsmöglichkeiten für eine ökologisch orientierte Entwicklung am Beispiel der Elbe Empfehlungen für Förderprogramme/Modulation Anfang 2003

24 „Kompendium Elbe-Ökologie“ „Decision Support System (DSS)“
Ergebniszusammenführung „Kompendium Elbe-Ökologie“ „Decision Support System (DSS)“

25 Decision Support System DSS
Benutzeroberfläche Werkzeug- basis Daten -basis Modell -basis Quelle: RIKS 2001

26 Was ist ein DSS? (1) Computergestütztes Informations-System
(2) Zugang / Lösung interdisziplinärer Probleme (3) Zugang / Nutzung Daten & Modelle (4) Unterstützt Entscheidungsfindung (5) Anwendung innerhalb “Entscheidungsraum” (6) Entscheider und Wissenschaftler beteiligt in Anlehnung an Scott [1971], El-Najdawi & Stylianou [1993] „Bessere Entscheidungsgrundlagen führen auch zu besseren Entscheidungen.....“

27 The DSS is to facilitate the decision making process.
Was kann ein DSS? Es kann .... ... in verschiedenen Skalen arbeiten ... Modelle kommunizieren lassen (Naturwissenschaften - Ingenieurwissenschaften - Ökonomie) ... Ergebnisse in kurzer Zeit generieren ... Alternativen analysieren ... Entscheidungsprozesse erleichtern Although problems will often be posed in one particular sub-domain, the DSS should enable their analysis in their truly multi-spectoral and multi-sectoral dimensions. Verknüpfung und Kommunikation zwischen unterschiedlichen Modellen, die sonst nicht zusammenarbeiten The DSS is to facilitate the decision making process. As policy exercises are in general strategy oriented, focused on the exploration of the long term, integral development of the system, it is a requirement for the DSS to generate results within a very reasonable time span so that many different alternatives can be generated and evaluated ”Clever models, fast algorithms, and efficient code are required to achieve this” (Engelen, 2002).

28 Das gilt es zu vermeiden!
Nutzer des DSS Programmierer des DSS

29 Decision Support System (DSS)
Entwurf Pilot-DSS: Systemdiagramm

30 Beispiel Flussabschnitts-Modul

31 Forschungsverbund Elbe-Ökologie
Foto: Schuhmann und nun ... ... sind die untersuchten Landnutzungsänderungen durchführbar ? ... welche Auswirkungen sind zu beachten?

32 Kompendium Elbe-Ökologie: Ausblick
„Biologische Fragestellungen und Bioindikation in Auenlandschaften am Beispiel der Elbe“ Biozönosen Interaktionen in Flussauen Bearbeitete Taxa Schlüsselfaktoren/Steuerungsgrößen Life-History-Strategien Methodische Ansätze Landschaftseinheiten der Auen in der Stromlandschaft Elbe Synthese: Steuergrößen / Modelle Bioindikation Prognostik/Monitoring/Modelle Handlungsempfehlungen

33 Alle Informationen in ELISE erhältlich

34 EU- Wasserrahmenrichtlinie
Anforderungen seitdem gewachsen EU WRRL Grafik EU Matthies

35 Entwurf Pilot-DSS: Systemdiagramm
River Basin Catchment Module LAND USE HYDROLOGY forestry agriculture urban wastewaters Point Diffuse UFZ/RIVA IGB PIK FZ Jülich BTU Cottbus Uni Halle BAW Uni Karlsruhe TU Braunschweig Darmstadt TU Dresden Uni Hamburg LAU/RWTH AC LAU/IÖW BfG Uni OS Uni Osnabrück ELBE 2000 ARGE Elbe socio- economic state Ecological Chemical dike shifting River Module 1D HYDROMORPHOLOGY MODULE 1D RIVER WATER QUALITY + TOXICANTS groyne modification shipping flood risk sand suppletion flood frequency, discharge River Section Module ECOLOGICAL MODULE (floodplain/river/bank) 1D/2D HYDROMORPHOLOGY MODULE

36 Ökologie der Auen Ökologisch orientierter Hochwasserschutz
Auenwälder: naturnahe und naturschutzgerechte Bewirtschaftungskonzepte Auenwaldneubegründung/landwirtschaftliche Nutzung in potenziellen Überflutungsbereichen Umweltschonende Landnutzungskriterien Umweltqualitätsziele und regionale Leitbilder Entwicklungsziele: Ökonomische Auswirkungen Grünlandnutzungssysteme /Tierhaltung Bioindikationssystem zur Analyse, Bewertung und Prognose ökologischer Veränderungen in Auen