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Durch Sandabbau und das Deponieren von Hafenschlick werden in den Küstengewässern der Nordsee jährlich 200 Millionen Tonnen Sediment umgelagert. Das Wattenmeer ist davon besonders stark betroffen. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie des Helmholtz-Zentrums Hereon, in der erstmals umfassende Daten über Baggertätigkeiten an den Nordseeküsten ausgewertet wurden. Gleichzeitig könnte man das Baggergut künftig nutzen, um den Meeresboden in Gebieten wachsen zu lassen, die nicht genug Sedimente auf natürlichem Weg ablagern, um den Anstieg des Meeresspiegels ausgleichen zu können. Die Studie wurde kürzlich im Fachjournal Nature communications veröffentlicht.
Jedes Jahr holen Spezialschiffe große Mengen Sand aus der Nordsee, der für den Bau neuer Hafenanlagen oder für den Küstenschutz genutzt wird. Vor den Inseln Sylt und Wangerooge wird zum Beispiel regelmäßig Sand aufgespült, weil die Winterstürme und die Brandung Teile des Strandes fortreißen. Hafenbecken und Fahrrinnen von Flüssen müssen alljährlich ausgebaggert werden, weil sie sonst verschlicken. Dieser Schlick wird an anderer Stelle vor der Küste „verklappt“, also wieder abgelagert.
Forscher des Hereon-Instituts für Küstensysteme – Analyse und Modellierung haben jetzt erstmals genau berechnet, wie viel Sand, Kies und Schlick im Wattenmeer der Nordsee durch das Ausbaggern und Verklappen hin- und hertransportiert werden. Die Dimension ist gewaltig: insgesamt 200 Millionen Tonnen Material jährlich, so viel wie die Nordseeströmung und alle Anrainer-Flüsse zusammen natürlicherweise verlagern. „Wir haben für unsere Studie Daten über Baggertätigkeiten aus 30 Jahren zusammengetragen und ausgewertet“, sagt Dr. Lucas Porz, Experte für Sedimenttransport am Hereon.
Umweltbelastung oder Chance für den Küstenschutz?
Verklappter Sand und Hafenschlick verbleiben nicht dort, wo man sie deponiert, sondern werden mit der Zeit durch die Wasserströmung fortgetragen. Oftmals lagert sich das Material wieder in Häfen oder Fahrrinnen ab – die dann erneut ausgebaggert werden müssen. Die Simulationen der Hereon-Studie machen deutlich: Auch im Wattenmeer lagert sich ein großer Teil des verklappten Materials langfristig ab.
Eine Forschungsgruppe um Porz‘ Kollegen und Hereon-Wissenschaftler Dr. Wenyan Zhang hat in einer vorangegangenen Studie herausgefunden, dass das Wattenmeer nicht ausreichend mit dem steigenden Meeresspiegel mitwächst. Der Grund: Die meisten Wattflächen lagern nicht mehr genug Sedimente auf natürlichem Wege ab. Mit umgelagertem Sand und Schlick könnte man dem entgegenwirken. „Wenn man das Baggergut strategisch günstig umlagert, könnte es von dort in die betroffenen Bereiche gelangen und die Wattflächen wieder anwachsen lassen“, sagt Porz. Derzeit arbeitet er mit seinen Kollegen im Detail aus, welche Gebiete dafür in Frage kommen. Da insbesondere Schlick aus Häfen unter anderem chemisch belastet sein kann, müssten die Auswirkungen auf die Meeresumwelt vorher jedoch genau geprüft werden und könnte eine gezielte Umlagerung des Materials nur im Einklang mit dem Naturschutz geschehen.
Kohlenstoff wird freigesetzt
Das Baggern und die Entnahme von Sand aus dem Meer hat aber auch einen entscheidenden Nachteil: Es setzt viel Kohlenstoff frei, der sich mit den Überresten von Algen und anderen Meerestieren im Meeresboden abgelagert hat. In der aktuellen Studie hat Porz daher auch ermittelt, wie groß die Kohlenstoff-Mengen sind, die durch das Baggern auf See in jedem Jahr frei werden. Weltweit wird die Menge an so aufgewirbeltem Kohlenstoff auf bis zu 500 Millionen Tonnen jährlich geschätzt. Das ist deutlich mehr als etwa durch den Bau von Pipelines oder Offshore-Windkraftanlagen. Reagiert dieser Kohlenstoff im Wasser mit Sauerstoff, entsteht dabei das Klimagas Kohlendioxid. „Diese Daten sind wichtig, um künftig besser abzuschätzen, wie viel Kohlendioxid insgesamt in Küstenregionen freigesetzt wird“, sagt er. „Bisher wurden diese menschlichen Aktivitäten in Kohlenstoffbudgets gar nicht berücksichtigt.“
Spitzenforschung für eine Welt im Wandel
Das Ziel der Wissenschaft am Helmholtz-Zentrum Hereon ist der Erhalt einer lebenswerten Welt. Dafür erzeugen rund 1000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Wissen und erforschen neue Technologien für mehr Resilienz und Nachhaltigkeit – zum Wohle von Klima, Küste und Mensch. Der Weg von der Idee zur Innovation führt über ein kontinuierliches Wechselspiel zwischen Experimentalstudien, Modellierungen und künstlicher Intelligenz bis hin zu Digitalen Zwillingen, die die vielfältigen Parameter von Klima und Küste oder der Biologie des Menschen im Rechner abbilden. Damit wird interdisziplinär der Bogen vom grundlegenden wissenschaftlichen Verständnis komplexer Systeme hin zu Szenarien und praxisnahen Anwendungen geschlagen. Als aktives Mitglied in nationalen und internationalen Forschungsnetzwerken und im Verbund der Helmholtz-Gemeinschaft unterstützt das Hereon mit dem Transfer der gewonnenen Expertise Politik, Wirtschaft und Gesellschaft bei der Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft.
Dr. Lucas Porz
Wissenschaftler
Hereon-Institut für Küstensysteme – Analyse und Modellierung
Mail: lucas.porz@hereon.de
https://www.nature.com/articles/s41467-025-68105-5
https://Hereon-Institut für Küstensysteme - Analyse und Modellierung
https://hereon.de/cms60/institutes/coastal_systems_analysis_modeling/index.php.d...
https://Hereon-Studie: Meeresspiegelanstieg bedroht Nordseeküste
https://hereon.de/communication_media/news/119358/index.php.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler, jedermann
Geowissenschaften, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
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