Vorhersage mariner biologischer Gefahren zur Verhinderung sozioökonomischer Auswirkungen
PrimePrevention, unter der Leitung von Dr. Katja Metfies (Alfred Wegener Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung) befasst sich mit marinen biologischen Risiken in der Ostsee.
Warum machen wir das?
Der Klimawandel und menschliche Aktivitäten führen zu immer häufigeren und intensiveren Extremereignissen wie Stürmen, Überschwemmungen, und Hitzewellen. Diese Ereignisse haben gravierende Auswirkungen auf Küsten- und Meeresökosysteme.
Besonders durch steigende Wassertemperaturen in Folge von Hitzewellen, kann das massenhafte Auftreten von Mikroorganismen zunehmend auch in Nord- und Ostsee begünstigen. Dieses sprunghafte Auftreten von Bakterien und Algenblüten ist ähnlich dem in tropischen Regionen. Bakterien wie Vibrionen, die bei gemäßigten Temperaturen selten vorkommen, könnten sich bei Wassertemperaturen über 22 Grad Celsius explosionsartig vermehren – ein Szenario, das durch den Klimawandel wahrscheinlicher wird. Zudem wird angenommen, dass das Auftreten von Cyanobakterien und Hypoxien verstärkt zunimmt. Einige der Bakterien- und Algengruppen sind in der Lage unter geeigneten Bedingungen Toxine zu bilden, welche sich auf Ökosysteme und Menschen auswirken können. Diese biologischen Gefahren könnten sich im Zuge von sprunghafter Vermehrung auf die menschliche Gesundheit, besondere Wirtschaftszweige, wie z.B. Fischerei oder Tourismus, sowie das Ökosystem im Meer, auswirken.
Es ist von entscheidender Bedeutung die Entwicklung von zuverlässigen Vorhersage-modellen und Frühwarnsystemen zu forcieren, sodass diese Risiken rechtzeitig erkannt und ihnen entgegengewirkt werden können, um langfristig den Schutz der Ökosysteme und der Gesellschaft zu gewährleisten.
Unser Ziel
Das Projekt PrimePrevention entwickelt in enger Zusammenarbeit mit erfahrenen Partnern aus Forschung, Industrie und Umweltmonitoring technische Lösungen und das wissenschaftliche Know-How, die das Auftreten von biologischen Gefahren wie Cyanobakterien, Vibrionen und Hypoxien zukünftig besser vorhersagen lassen.
Ziel ist es, den Prozess von der Messung der Extremereignisse hin zur gezielten Information der Gesellschaftsbereiche zu beschleunigen.
Um sicherzustellen, dass die Lösungen den spezifischen Bedürfnissen gerecht werden, werden gezielt zukünftige Nutzergruppen, wie u.a. Fischerei, die Tourismuswirtschaft und Behörden in der Zusammenarbeit beteiligt. Dadurch werden die sozioökonomischen Auswirkungen optimal in die Forschung mit einbezogen. Am Ende sollen robuste Frühwarnsysteme, eine verbesserte Dateninfrastruktur und konkrete Handlungsempfehlungen entstehen.
Unsere Ziele im Detail: 1. Einbeziehen gesellschaftlicher Akteure: Bereitstellung von Informationen zu sozioökonomischen Auswirkungen beim Auftreten mariner biologischer Gefahren. Erarbeitung der technologischen und logistischen Anforderungen an ein effizientes Frühwarnsystem im Sinne der Nutzergruppen. 2. Verbesserte, engmaschigere Umwelt-Beobachtung: Entwicklung und Einsatz einer technischen Infrastruktur für die effiziente Erfassung und Bereitstellung ozeanographischer Schlüsseldaten. Implementierung neuer Sensortechnologien und Datenerfassungssysteme zur Überwachung von Gewässerparametern und biologischer Gefahren. 3. Verbesserung von Vorhersagemöglichkeiten und Breitstellung von Handlungsempfehlungen: Integration historischer und aktueller Datensätze zur Modellierung des Auftretens biologischer Gefahren. Entwicklung von Vorhersage-modellen unter Berücksichtigung der Einflussfaktoren auf das Auftreten und die Ausbreitung dieser Gefahren. Auf Grundlage einer verbesserten Datenlage Bereitstellung von Empfehlungen für Frühwarnsysteme, die auf die Bedürfnisse der Gesellschaft und der marinen Nutzergruppen zugeschnitten sind. Aufbau von Informationswegen zur Verhinderung oder Minimierung der sozioökonomischen Auswirkungen mariner biologischer Gefahren. Verständliche Abfrage- und Online-Darstellung für alle, sowie Schnelltest-Möglichkeiten für Einzelpersonen.
Wie machen wir das?
PrimePrevention bringt ein Konsortium aus 11 Institutionen und Unter-nehmen, sowie assoziierenden Partnern zusammen, das gemeinsam an Überwachungstechnologien und Frühwarnsystemen arbeitet.
Wir verfolgen einen interdisziplinären Ansatz, der natur- und sozialwissenschaftliche Methoden kombiniert.
Die Infrastruktur zur Datenerfassung wird sowohl traditionelle als auch innovative Sensortechnologien nutzen. Historische und aktuelle Daten werden in die Forschung integriert, um präzise Vorhersagemodelle zu entwickeln. Gleichzeitig und unterstützend werden sozialwissenschaftliche Analysen durchgeführt, um die Bedürfnisse der Interessengruppen zu verstehen. Durch diese Integration sollen die sozioökonomischen Auswirkungen auf Gesundheit, Fischerei und Tourismus minimiert werden.
Erwartete Ergebnisse
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Frühwarnsysteme: Entwicklung und Implementierung von Frühwarnsystemen für marine biologische Gefahren in der Ostsee.
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Dateninfrastruktur: Aufbau einer robusten technischen Infrastruktur zur kontinuierlichen Überwachung und Datenanalyse.
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Modellierung: Präzise Modelle zur Vorhersage des Auftretens und der Verbreitung biologischer Gefahren.
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Empfehlungen: Konkrete Handlungsempfehlungen zur Minimierung der sozioökonomischen Auswirkungen mariner biologischer Gefahren.
Aktuelles
Kontakt
Weiterführende Links
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Pressemitteilung zum Projektstart: "Biologische Gefahren aus dem Meer überwachen und vorhersagen"
Publikationen
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Schernewski, G.; Neumann, T.; Bucas, M.; von Thenen, M. Ecosystem Services of the Baltic Sea—State and Changes during the Last 150 Years. Environments 2024, 11, 200. https://doi.org/10.3390/
environments11090200 (PrimePrevention)
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Schernewski, G.; Jekat, M.; Kösters, F.; Neumann, T.; Steffen, S.; von Thenen, M. Ecosystem Services Supporting Environmental Impact Assessments (EIAs): Assessments of Navigation Waterways Deepening Based on Data, Experts, and a 3D Ecosystem Model. Land 2024, 13, 1653. https://doi.org/10.3390/land13101653 (PrimePrevention)
