Department Maritime Systeme - Interdisziplinäre Fakultät ...
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Forschungsplan <strong>Maritime</strong> <strong>Systeme</strong> 9<br />
spielen Ausbaggerungen zur Freihaltung und Vertiefung von Fahrrinnen eine große Rolle sowie<br />
Verkürzungen der Deichlinie zum Schutz der Küste, während an der gezeitenarmen, aber vertikal<br />
geschichteten Ostseeküste Brückenbauprojekte potentiell großskaligen Einfluss auf die Hydrodynamik<br />
haben können. Für die Nordsee und angrenzende Randmeere werden immer wieder Pläne für<br />
Gezeitenkraftwerke diskutiert, und für die Ostsee gibt es weiterhin ehrgeizige Entwürfe zur<br />
Verbesserung der Tiefenventilation mittels aktiver vertikaler Vermischung. Alle diese Projekte und Pläne<br />
haben eines gemein: ihre Realisierung könnte durch Veränderung der Hydrodynamik erhebliche<br />
großskalige Auswirkungen auf die Ökosysteme der Küsten haben. So könnten zum Beispiel<br />
Ausbaggerungen von tidebeeinflussten Flußmündungsgebieten (Gezeitenästuare) erhebliche<br />
dauerhafte Auswirkungen auf den Sedimenthaushalt des gesamten Ästuars haben. Brücken über<br />
Meeresengen in der Westlichen Ostsee könnten den ökologisch wichtigen Wasseraustausch zwischen<br />
Nordsee und Ostsee verändern. Kühlwassereinleitungen könnten durch Eintrag von weniger dichtem<br />
Wasser zu verstärkter Vertikalschichtung und damit verringerter Belüftung des Bodenwassers führen.<br />
Zur Beurteilung dieser zum Teil komplexen und indirekten Auswirkungen auf die Meeresumwelt ist ein<br />
tiefes hydrodynamisches Prozessverständnis erforderlich. Dieses verlangt einerseits<br />
Grundlagenforschung im Bereich der natürlichen Küstensysteme, wobei methodisch eine enge<br />
Verknüpfung von Feldstudien und numerischer Modellierung sowohl zur Quantifizierung der<br />
Strömungen als auch der Vermischung auf der Küstenskala (100 m bis 100 km) nötig ist. Andererseits<br />
ist eine Beschreibung und Quantifizierung von kleinskaligen Prozessen (10 cm – 100 m), wie zum<br />
Beispiel die Umströmung von wasserbaulichen Strukturen, notwendig. Ohne eine koordinierte<br />
Zusammenarbeit zwischen Physikalischen Ozeanographen und Ingenieuren werden diese<br />
Auswirkungen nicht zuverlässig und nachhaltig zu beurteilen sein. Die Zusammenarbeit sollte sich vor<br />
allem konzentrieren auf Beschreibung der Auswirkungen von kleinskaligen Prozessen in großskaligen<br />
Modellen (Parametrisierung), wie zum Beispiel die Parametrisierung der seegangsbeeinflussten<br />
Bodengrenzschicht und der damit einhergehenden verstärkten Sedimentresuspension, oder die<br />
verbesserte Parametrisierung von Effekten kleinskaliger Turbulenz. Ozeanographen können den<br />
Ingenieuren auch Randbedingungen und Belastungsszenarien für den Küstenschutz liefern, wie zum<br />
Beispiel Wasserstände, Strömungen und Seegang. Da Küstenbauwerke zum Teil für langzeitigen<br />
Einsatz bestimmt sind, sind deren Auswirkungen auch im Hinblick auf einen zu erwartenden<br />
Klimawandel (Meeresspiegelanstieg, Erwärmung, Veränderung von Wind- und Niederschlagsmustern)<br />
zu beurteilen. Hierzu ist ebenfalls die Expertise von Ozeanographen erforderlich.<br />
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