03.04.2017

Professor heizt Salzwiese

Mit durchsichtiger, fester Folie bespannt wirken die Kuppeln wie Gewächshäuser. | © Brunckhorst / LKN.SH

Drei kuppelförmige Erwärmungskammern haben Stefanie Nolte und Roy Rich für einen ersten Probebetrieb schon aufgebaut. Ab Juli sollen es 27 sein, die dann in Sichtweite der Reetdachhäuser auf der Hamburger Hallig in den Salzwiesen des Nationalparks Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer stehen. Damit wollen die Wissenschaftler der Universität Hamburg und des Smithsonian Environmental Research Center bei Washington erforschen, wie sich der Klimawandel auf die Vegetation und Bodenfauna, auf mikrobielle und geochemische Stoffumsätze und letztlich auch auf die Widerstandskraft der Salzwiesen gegenüber dem Wellenangriff auswirkt.

„Mit Heizstäben und -drähten im und auf dem Boden wollen wir die Salzwiesen so beheizen, dass die Temperatur im Boden und auf Höhe der Pflanzen immer 1,5 und 3,0 Grad über der aktuellen Umgebungstemperatur liegt. Ein vergleichbares Klimaexperiment gibt es an der Ostküste der Vereinigten Staaten in Brackwassermarschen der Chesapeake Bay, andernorts aber bisher nicht“, sagt Kai Jensen, Professor für Angewandte Pflanzenökologie an der Uni Hamburg, der das Forschungsvorhaben initiierte und leitet.

„Die experimentelle Ökologie erlaubt uns, die Effekte des Klimawandels sehr viel besser abzuschätzen als es allein Ableitungen aus bekanntem Wissen können“, erklärt er. Professoren aus anderen Fachbereichen sehen das ebenso. Gemeinsam wollen sie den Kohlenstofffluss sowie die Mobilität von Wasser und Nährstoffen im Boden untersuchen. Ein Zoologe will das Vorkommen von Foraminiferen erforschen, winzigen, überwiegend am Meeresboden lebenden Einzellern mit schneckenartigen Gehäusen. Weitere Untersuchungen zur Mikrobiologie und Bodenkunde sind geplant, ebenso zur Bedeutung der Salzwiesenvegetation für den Küstenschutz. Jensen rechnet mit über 20 Doktor- und Abschlussarbeiten, die in dem Projekt entstehen.

Stefanie Nolte, die das Projekt auf einer sogenannten Postdoc-Stelle begleitet, baut die 7 Quadratmeter großen, 1,6 Meter hohen und mit einzelnen transparenten Folien verkleideten Kuppeln mit den anderen Wissenschaftlern und Studenten auf. In den Queller-, Andel- und Rotschwingelzonen - je nach Höhenlage über dem Meer bilden sie unterschiedliche Lebensräume - werden jeweils neun Kuppeln installiert. Je drei werden um 1,5 Grad und um 3,0 Grad aufgeheizt, die übrigen dienen dem Vergleich. In diesem Jahr sollen Erfahrungen mit der experimentellen Anordnung gesammelt werden, die eigentlichen Messungen erfolgen in den Sommerhalbjahren von 2018 bis 2022. Während der Sturmflutzeit von Oktober bis April werden die Kuppeln und Messgeräte jeweils abgebaut. Fortlaufende Messungen wären dann, außerhalb der Vegetationszeit, ohnehin nicht sinnvoll.

Roy Rich hat große Erfahrung mit ökologischen Erwärmungsexperimenten. In Montana hat er ähnliche Experimente in Nadelwäldern und im Grasland begleitet und auch in der Brackwassermarsch bei Washington ist er dabei. Die auf der Hamburger Hallig genutzten Kuppeln hat er mit konstruiert, ebenso wie die Datenaufzeichnungsgeräte, die dort eingesetzt werden. Um sie gegenüber Sommersturmfluten zu sichern, sind sie an speziellen Arbeitsplattformen in ausreichender Höhe über dem Hochwasserstand angebracht. Ab kommendem Jahr werden alle am Ort aufgezeichneten Daten direkt zur Hamburger Uni und nach Washington gesendet - die Forscher wissen so aktuell, wie es um ihre Experimente bestellt ist. Vor Ort werden der Schäfer und die Nationalparkranger ein Auge auf das Erwärmungsexperiment haben und gröbere Beeinträchtigungen abwenden.

Die Lage des Experimentes am Ende der Hamburger Hallig ist ideal, weil die zahlreichen Besucher dort das eingezäunte Areal des Klimaexperimentes direkt einsehen können. Spezielle Informationen sollen sie bald über die seltsamen, verkabelten Kuppeln informieren. Nach einer Verlängerung des Probebetriebes könnte dann im kommenden Jahr auch ein direkter Einblick in die laufenden Forschungsergebnisse via Internet möglich sein.

Professor Jensen vermutet, dass die Effekte des Klimawandels bald augenfällig werden: Erste Unterschiede in der Ausbildung der Vegetation erwartet er schon in der zweiten Hälfte des kommenden Jahres.

Die Untersuchungen wurden von der Nationalpark- und Küstenschutzverwaltung des Landesbetriebs für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz (LKN) für diesen ausgewählten Ort auf der Hamburger Hallig vorerst für einen Probebetrieb von einer Saison genehmigt, weil nur wenige Brut- oder Rastvögel das Gebiet nutzen und davon auszugehen ist, dass sie es trotz gelegentlicher Forscherbesuche auch weiterhin tun. Dem steht ein Erkenntnisgewinn gegenüber, der auf andere Weise nicht möglich wäre.

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