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Erdbeobachtungsdaten für das Monitoring von Ökosystemen

Genaue Prognosen darüber, wie Ökosysteme künftig auf Klimaveränderungen und menschliche Eingriffe reagieren, sind entscheidend für die Entwicklung und Umsetzung von Schutzmaßnahmen. Im Rahmen einer EU-finanzierten Initiative wurde daher ein Überwachungsrahmen für Feld-, Fernerkundungs- und Satellitenbeobachtungsdaten konzipiert, der zusammen mit mathematischen Modellen wichtige ökologische Informationen bereitstellen soll.

Klimawandel und Umwelt

Land- wie auch Meeresökosysteme liefern der menschlichen Gesellschaft wichtige Güter und Ökosystemdienstleistungen. Anhaltender anthropogener Druck sorgt allerdings dafür, dass diese Ökosysteme gefährdet werden, sodass wissenschaftlich fundierte Maßnahmen für deren Erhalt, Management und Wiederherstellung gefragt sind. Gemeinsame Anstrengungen für den Schutz von Ökosystemen Das EU-finanzierte Projekt ECOPOTENTIAL entwickelte einen Rahmen für Ökosystemanalysen und das Management von Schutzgebieten. Dazu zählen international anerkannte Schutzgebiete wie Nationalparks, UNESCO-Welterbestätten, Natura-2000-Gebiete und Meeresökosysteme. Projektkoordinator Dr. Antonello Provenzale erklärt dazu: „Die Wahl fiel auf diese Gebiete, weil sie stellvertretend für die wichtigsten klimatischen und biogeografischen Regionen Europas stehen.“ Die Idee dabei war, ökologische Problemstellungen anzusprechen und wirksame Managementempfehlungen für Schutzgebiete zu formulieren. Die Partner von ECOPOTENTIAL führen für das Monitoring von Ökosystemen Feld- und Fernerkundungsdaten (u. a. Satellitendaten) sowie mathematische Modelle aktueller Umweltzustände und -faktoren zusammen. Zusammen mit Satellitenkarten über die wichtigsten Umweltphänomene liefern diese Werkzeuge Aufschluss über Veränderungen in Ökosystemen durch Klimawandel und veränderte Flächennutzung. Fernerkundungsdaten vereinfachen auch das tägliche Management von Ökosystemen, sodass Probleme angegangen werden können, die sich durch bloße In‑situ‑Datenerfassung oder ‑Modelle nicht lösen lassen. Entscheidend beim Management von Ökosystemen ist die quantitative Bewertung erwartbarer Veränderungen bei Ökosystemen und deren Dienstleistungen. ECOPOTENTIAL prognostiziert Klimaauswirkungen und ökologische Modelle, die künftige Prognosen über den Zustand von Ökosystemen zulassen. Die Projektpartner arbeiten dabei eng mit lokalen Managern und Mitarbeitern zusammen, die spezifische Schulungen zu Fernerkundungsmethoden und -werkzeugen erhalten. „In ständiger Interaktion mit Forschern, Technikern und Führungskräften stellten wir dem Europäischen Parlament in einer öffentlichen Broschüre eine Reihe vorrangiger politischer Empfehlungen vor“, erläutert Dr. Provenzale weiter. Dabei geht es vor allem um die erweiterte Nutzung von Erdbeobachtungsdaten zur Überwachung und Verwaltung von Ökosystemdienstleistungen und die Einbeziehung von Fernerkundungsindikatoren in künftige Umweltschutzstrategien. Langfristige Erfolge von ECOPOTENTIAL ECOPOTENTIAL hat die Grundlage für die Nutzung und Speicherung vorhandener Erdbeobachtungsdaten geschaffen, damit aussagefähige Daten für den Schutz von Ökosystemen generiert werden können. Mit der Entwicklung der Onlineplattform Virtual Laboratory entstand ein virtuelles Labor, das Zugang zu wissenschaftlichen Daten über bestimmte Ökosysteme und Schutzgebiete bietet und mit dem GEO-Portal GEOSS verbunden ist. Satellitenbeobachtungen von ECOPOTENTIAL und 3D-Modelle vereinfachen das Monitoring verschiedenster Ökosysteme. Im UNESCO-Weltkulturerbe Wattenmeer in den Niederlanden ermöglichten diese Werkzeuge Simulationen und Vorhersagen zur Verfügbarkeit von Nahrung für Millionen von heimischen oder Zugvögeln. In Portugal sind die Natura-2000-Gebiete (die sogenannten Montados) mit ihrer hohen Artenvielfalt wichtiger Viehlieferant und für die Hälfte der weltweiten Korkproduktion zuständig. Die Forscher von ECOPOTENTIAL ermittelten anhand von Indikatoren wie Baumdichte oder Blattflächenindex Daten zu Gesundheit, Wachstum der Grasflächen und Ökosystemdynamik von Korkeichen, damit die Landwirte die Bewirtschaftung verbessern können. Im Nationalpark Kalkalpen in Österreich sind mehr als 900 Pflanzenarten zu finden. Allerdings bedroht der Klimawandel die Wälder, sodass sie immer weniger Schadstoffe aufnehmen können. Satellitenbilder und Ökosystemmodelle können Hinweise geben, wie die Kohlenstoffbindung optimiert und die biologische Vielfalt geschützt werden kann. Da die Beziehungen zwischen Ökosystemen und der menschlichen Gesellschaft sehr dynamisch sind, müssen vor allem die wichtigsten Faktoren für ein Umdenken ermittelt werden, wenn es um neue Erhaltungsstrategien geht. Dr. Provenzale geht davon aus, dass „ECOPOTENTIAL die Entscheidungsfindung verbessern wird, indem wichtiges wissenschaftliches und technologisches Wissen in die Politikgestaltung einbezogen wird, was Ökosystemdienstleistungen stärken und der Gesellschaft zugutekommen wird.“

Schlüsselbegriffe

ECOPOTENTIAL, Ökosystem, Fernerkundung, Satellit, Erhaltung

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