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Projekt D2
Schlicktransport in Ästuaren - "Suspended sediment flux in engineered estuaries"
Alexander Bartholomä, Dierk Hebbeln
Mark Trevethan, Marius Becker , Li Wang, Christian Winter, Kerstin Schrottke
Ästuare sind von Gezeiten beeinflusste, trichter- bis schlauchförmig erweiterte Flussmündungen, innerhalb derer komplexe Wechselwirkungen zwischen hydro-, morpho- und sedimentdynamischen Prozessen ablaufen. Charakteristisch ist der meist hohe Umsatz feinkörniger Sedimente. Jedes Ästuar stellt eine zentrale Schnittstelle zwischen dem Fluss mit seinem Einzugsgebiet und dem Meer dar. Nicht zuletzt vor diesem Hintergrund gelten Ästuare als einzigartige Natur- und Lebensräume, aber auch als wichtige Wirtschaftsstandorte.
Anthropogene Eingriffe in derartig dynamische Küstensysteme bedürfen der genauen Kenntnis über die natürlichen Prozessabläufe. Die komplexe Prozessdynamik wird häufig erst durch Veränderungen nach Störungen des natürlichen Gleichgewichtes sichtbar. Kenntnisse über die natürliche Hydro- Morpho- und Sedimentdynamik sind notwendig, wenn es gilt, diese Küstensysteme sowie angrenzende Hinterländer vor den Auswirkungen eines möglichen globalen Meeresspiegelanstieges oder vor vermehrten Sturmereignissen zu schützen.
Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf Prozessstudien zur Erfassung der Kausalzusammenhänge zwischen Herkunft, Transportdynamik und Ablagerung (natürlich und anthropogen verändert) von kohäsiven Feinsedimenten (Schlick).
In Ästuaren kommt Schlick oft in einem Zustand vor, der international als "Fluid mud" bezeichnet wird. Hierbei handelt es sich um hochkonzentrierte Sedimentsuspensionen kohäsiver Feinpartikel, die in Abhängigkeit von Dichte, Viskosität und Mächtigkeit die nautische Wassertiefe erheblich verringern können. Beim Einsatz von Echoloten, zur Messung der Wassertiefe, kann abhängig von der genutzten Frequenz zwischen Fluid Mud und dem festen Untergrund oft nicht unterschieden werden. Folglich können Unklarheiten zur Schiffbarkeit auftreten. Die Frage, in welchem Zustand Fluid Mud zum nautischen Hindernis wird, ist noch nicht geklärt. Geeignete Überwachungstechniken sowie weiterführende Informationen zur Prozessdynamik dieser Sedimente fehlen.
Nicht nur Schlickablagerungen auch großmaßstäbliche Sohlformen (Megarippeln, subaquatische Dünen), wie sie in Ästuaren häufig auftreten, können im Bereich von Wasserstrassen die nautische Tiefe maßgeblich vermindern und somit die Schiffbarkeit gefährden. Derartige meist sandige, äußerst mobile Sedimentstrukturen können die nautische Tiefe um mehrere Meter herabsetzen. Auch hier besteht Forschungsbedarf, dem sich gemeinsam mit anderen Projekten des Forschungszentrums Ozeanränder angenommen wird.
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