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BEITRAG DES GKSS FORSCHUNGSZENTRUMS GEESTHACHT (GKSS)
Integrierende Verfahren zur Beobachtung von Binnen- und Küstengewässern
Zielsetzung
Es wird untersucht, wie mit Hilfe von Dauermeßstationen, Sensorpaketen auf Fähren. Femerkundungs-
verfahren und Modellen, konventionelle, an Überwachungsschiffe gebundene Momtoringverfahren er
gänzt und optimiert werden können.
Femerkundungsverfahren sollen hierbei die synoptische Aufnahme großer Flächen ermöglichen, Dauer
meßstationen dienen der zeitlich hochaufgelösten Registrierung von Variablen auch unter Extrembe
dingungen und die Fährsensoren bieten eine zeitlich dichte regelmäßige Aufnahme einiger weniger Grö
ßen entlang eines Profils. Modelle sind notwendig, um die auf unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen
anfallenden Beobachtungswerte zu integrieren und für Zeiten und Punkte vorherzusagen, an denen keine
Beobachtungen vorliegen.
Neben den strategischen Fragen und den Auswerteverfahren sollen im Rahmen des Projektfeldes auch
Testverfahren für das Monitoring entwickelt werden. Hierzu gehören die Erkundung repräsentativer
Standorte für Dauermeßstationen mit Hilfe von Modellen und Femerkundungsdaten sowie Kalibrier-
und Testsysteme für Monitonngsensoren. Die Arbeiten sollen in enger Kooperation mit den Umwelt-
Überwachungsbehörden erfolgen.
Wissenschaftlicher Kenntnisstand
Monitoring der Wassergüte der deutschen Nord- und Ostseeküsten wird überwiegend von Forschungs
schiffen in Form von Terminfahrten durchgeführt. An einigen Meßplattformen und Verankerungen
werden physikalische Größen gemessen: Temperatur, Salzgehalt. Strömung. Ferner gibt es spezielle
Verfahren, wie z.B. die Öl Verschmutzungsüberwachung aus der Luft. Satellitendaten wurden zur Be
stimmung der Wassertemperatur und für den Eiswamdienst verwendet. Im Wattenmeer wird von Klein
flugzeugen visuell die Verbreitung von Grünalgen kartiert. Entlang der Elbe werden Proben in einem
regelmäßigen Zeit- und Ortsraster vom Hubschrauber genommen. Zusätzlich werden an Feststationen
automatische Messungen durchgeführt.
Es fehlt jedoch an Verfahren zur Fernerkundung und automatischen Registrierung bio-geochemisch
relevanter Größen, an Auswurteverfahren zur Integration der auf unterschiedlichen Raum- und Zeit-
skalen durchgeführten Beobachtungen sowie an Verfahren zur Assimilation der Beobachtungen in stati
stische oder prognostische Modelle.
Obwohl die bisherigen Untersuchungen Hinweise über die Verteilung der Schadstoffe im Küstenbereich
geben, konnte u. a. der wesentliche Anteil an Schadstoffen, der an Schwebstoffe gebunden transportiert
wird und dessen Transportverhalten sich von dem gelöster Spezies unterscheidet, bisher nicht realitäts
nah modelliert werden. Ein weiterer Punkt, für den grundlegende Informationen fehlen und der damit
unberücksichtigt bleiben mußte, sind biologisch-chemisch bedingte Umw'andlungs- und Austauschpro
zesse zwischen Schwebstoff und Wasserphase.
In anderen westeuropäischen Ländern ist der Stand der Momtoringverfahren ähnlich (z.B. England,
Niederlande, skandinavische Länder, Finnland). In vielen Entwicklungs- und Schwellenländem werden
Monitoringsysteme erst aufgebaut. Ein internationales Beobachtungsnetz mit entsprechender Daten-
ausw'ertung fehlt.
Vorgehensweise
Die Beobachtungsverfahren sollen in Form von Pilotprojekten in Absprache und in Zusammenarbeit
mit ihren Anwendern, in erster Linie den Überwachungsbehörden, entwickelt und erprobt werden. Als
Testgebiete sind die untere Elbe, das von ihrem Wasser beeinflußte Watt und die Deutsche Bucht vor
gesehen. Die hierbei gewonnenen Erfahrungen sollen auf andere Gewässersysteme übertragen worden.
Voraussetzung für dieses Projektfeld sind eine Reihe bei GKSS und ihren Partnern in den vergangenen