Klimawandel und zukünftige Ökosystemdienstleistungen und Biodiversität in Meeresökosystemen (FutureMARES)

Hintergrund und Zielsetzung

Der Klimawandel hat zunehmend negativen Einfluss auf marine Ökosysteme. So wandern unter anderem wärmeliebende Arten in die südliche Nordsee ein, während Arten, die auf kälteres Wasser angewiesen sind, nach Norden ausweichen. Marine Ökosysteme puffern dabei Veränderungen unterschiedlich gut ab, so dass der Erhalt bestimmter Ökosysteme zu einer Verringerung negativer Effekte beitragen kann.

Das übergeordnete Ziel des Projekts FutureMARES ist, sozial und ökonomisch sinnvolle Maßnahmen, Strategien und naturbasierte Lösungen (Nature-based Solutions, kurz: NBS) für die Vermeidung und Anpassung an den Klimawandel zur Verfügung zu stellen. Ziel ist die Erhaltung der Ökosystemfunktionen, Biodiversität und der Ökosystemleistungen mariner Ökosysteme. 

Unsere Ziele in FutureMares sind insbesondere die Durchführung ökonomischer Analysen der Umsetzungsszenarien und Kosten-Nutzen-Analysen von Maßnahmen zur Wiederherstellung von Ökosystemen.

FutureMARES wird unser Verständnis der Wechselbeziehungen zwischen Klimawandel-Auswirkungen und der Frage verbessern, wie naturbasierte Lösungen das Anpassungspotenzial von Meeres- und Übergangssystemen erhöhen können. Künftige Berichte, Richtlinien und Interventionen auf nationaler, europäischer und globaler Ebene werden dieses Wissen berücksichtigen.

Vorgehensweise

Um die umfassenden Ziele des Projektes zu erreichen werden die folgenden Schritte durchgeführt: 

Im Folgenden werden acht wichtige Methoden vorgestellt, die wir im Projekt FutureMARES anwenden:

1. Zukünftige Szenarien des Klimawandels und naturbasierte Lösungen: Diese Zukunftsszenarien stützen sich auf Ergebnisse und Entwicklungen von IPCC, IPBES und UNEP sowie auf die Arbeit der Projektpartner in diesen internationalen Gruppen und früheren Projekten.
2. Ökologisches Wissen, das für die Planung einer effektiven naturbasierten Lösung benötigt wird. Der in FutureMARES verwendete Ansatz identifiziert und quantifiziert die Schlüsselverbindungen zwischen Biodiversität und Ökosystemleistungen mit sozioökonomischen Aspekten in gegenwärtigen und künftigen Klimawandel-Szenarien für europäische regionale Meere und CELAC-Regionen.
3. Anpassungsfähigkeit von Arten und Gemeinschaften. FutureMARES begegnet den Wissenslücken im Verständnis physiologischer Prozesse (und damit der Artenreaktionen) mit In-situ-Messungen und gezielten Mesokosmos-Studien. Zu den Standorten gehören sowohl Klima-Hotspots als auch potenzielle Klima-Refugien in mehreren flachen Küstenökosystemen in ganz Europa.
4. Projektionen der physikalischen und biogeochemischen Auswirkungen des KlimawandelsFutureMARES wird die bestmöglichen Schätzungen zukünftiger klimabedingter Änderungen physikalischer und biogeochemischer Faktoren, die das Klimawandel-Signal verbreiten und dessen Auswirkungen auf Arten und Gemeinschaften von der lokalen bis zur globalen Skala bestimmen, bereitstellen.
5. Verbesserte Projektionen der ökologischen Auswirkungen des Klimawandels. FutureMARES wird bahnbrechende Entwicklungen in Bezug auf die Vorhersagekapazität von Modellen liefern, die Klimawandel-Auswirkungen auf Arten im Rahmen von Programmen zur Erhaltung und Wiederherstellung innerhalb und außerhalb europäischer Gewässer und Ökosystemkomponenten im Zentrum von naturbasierten Lösungen projizieren und für eine Reihe von Ökosystemleistungen von entscheidender Bedeutung sind (Regulierung; Bereitstellung, Kultur)
6. Die Ergebnisse der Modelle sowie Indikatoren und empirisches Wissen sind ein wichtiger Input für die Bewertung der Klimaanfälligkeit, ein leistungsfähiger Ansatz zur Integration der vielfältigen Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt und die zahlreichen Dienstleistungen, die sie für menschliche Gesellschaften erbringt.
7. Wirtschaftliche Kosten und Nutzen naturbasierter Lösungen. Um die Nutzen und Kosten zu bewerten, die durch naturbasierte Lösungen zur Minderung und Anpassung an Klimawandel-Auswirkungen entstehen, wird FutureMARES eine wirtschaftliche Kosten-Nutzen-Analyse und einen Nutzen-Transfer aus Ökosystemleistungen anwenden.
8. Verwenden von leistungsstarken Tools, um unsere Ergebnisse zu integrieren, anzuzeigen und zu diskutieren. Das Co-Framing von Projektaktivitäten mit einer Vielzahl von Stakeholdern spielt eine wichtige Rolle bei der Generierung alternativer Implementierungsstrategien, die getestet und diskutiert werden sollen.

Unsere Forschungsfragen

Das Projekt wird sich insbesondere mit drei Arten von naturbasierten Lösungen in europäischen Gewässern und anderen Meeres- und Übergangsgewässer befassen, um sich dem Klimawandel anzupassen bzw. diesen zu verhindern.

NBS_1: Effektive Wiederherstellungsstrategien von lebensraumbildenden Arten, die als „Klimaretter“ fungieren können. Zu den Ziellebensräumen zählen Seegras, Salzwiesen, Mangroven, Seetangwälder, Korallenriffe und Schalentierriffe, die Arten vor negativen Auswirkungen der Erwärmung und Versauerung des Ozeans schützen können. Diese Lebensräume sind auch wichtige Aufwuchsgebiete, die die biologische Vielfalt (einschließlich kommerziell wichtiger Arten) fördern, natürliche Zufluchtsorte und Nahrungsgründe bieten, die Meerwasserqualität verbessern, die Küstenerosion und das Hochwasserrisiko verringern, als Kohlenstoffsenken fungieren (Klima regulieren) und den Tourismus und kulturelle Aktivitäten unterstützen.

NBS_2:Effektive Schutzstrategien, bei denen die Auswirkungen des Klimawandels und anderer Gefahren auf die Lebensraumeignung für Flora und Fauna explizit berücksichtigt werden. Zu den untersuchten Strategien gehören die Wahrung der Integrität von Nahrungsnetzen und die Aufrechterhaltung der Konnektivität der Bevölkerung über Netzwerke von Klimarefugien hinweg. In diesen Refugien sind  die biogeophysikalischen Bedingungen stabil oder ändern sich langsam über mehrere räumliche und zeitliche Skalen hinweg (d.h. von ortsspezifischen Meeresschutzgebieten bis hin zu Erhaltungsstrategien für weit wandernde charismatische Megafauna).

NBS_3: Nachhaltige Nutzung von Meeresfrüchten aus Fischerei und Aquakultur, die flexibel, anpassungsfähig und auf der Basis des gesamten Ökosystems verwaltet werden. Die anhaltenden Auswirkungen des Klimawandels erfordern ein ökosystembasiertes Management und einen Multispezies-Ansatz, der sich an Veränderungen in der Produktivität, Verteilung und Interaktion von Arten anpassen kann. Hochrangige EU-Politikberater haben die Kultivierung und Erfassung auf niedrigeren trophischen Ebenen als entscheidend für eine nachhaltige Produktion von Meeresfrüchten hervorgehoben (Verknüpfung mit NBS 1). Strategien müssen auch potenzielle Kompromisse zwischen mehreren Nutzern, Wirtschaftssektoren und Ökosystemleistungen wie dem kulturellen Erbe für ein effektives blaues Wachstum in Verbindung mit der Raumplanung in NBS_2 berücksichtigen. Daher wirken die drei naturbasierten Lösungen nicht isoliert, sondern üben synergetisch positive Effekte aus.

Die Hauptforschungsfrage für das Thünen-Institut wird die nachhaltige Nutzung lebender Meeresressourcen in der Nordsee unter Berücksichtigung von Wiederherstellungs- und Schutzstrategien sein. Die Ergebnisse sollen eine Auswahl der am besten geeigneten Lebensräume zur Verbesserung der Erhaltung von Lebensräumen und Beständen unter Auswirkungen des Klimawandels ermöglichen.