Arbeitspaket 1: Zeitliche und räumliche Variabilität der Biodiversität und funktionellen Eigenschaften („Traits“) von Phyto- und Zooplankton, Benthos, Fischen und marinen Säugetieren in der Nordsee in Bezug auf Umweltfaktoren (z.B. Hydrographie, Temperatur, Nährstoffe, Fischerei)
AP1 wird ein integriertes Inventar der Veränderungen der taxonomischen Biodiversität und der funktionellen Eigenschaften („Traits“) der verschiedenen trophischen Gruppen (Phyto- und Zooplankton, Benthos, Fische, marine Säugetiere) auf langfristigen zeitlichen Skalen und unterschiedlichen räumlichen Skalen in der südöstlichen Nordsee erstellen.
Dies wird durch die Integration bestehender Beobachtungs- und Modellierungsdaten erreicht, die die Lebensgemeinschaften in Bezug auf verschiedene Umweltfaktoren wie Temperaturanstieg oder Nährstoffabnahme sowie menschliche Aktivitäten wie den sinkenden Fischereiaufwand beschreiben. Die Daten stammen aus nationalen Monitoring-Programmen (z.B. German Small-scale Bottom Trawl Survey (GSBTS), German Autumn Survey in der Ausschließlichen Wirtschaftszone (GASEEZ), LTER North Sea Benthos Observatory, LTER Helgoland und Sylt Roads, marines Säugetier-Monitoring) sowie aus der internationalen Fischerei (z.B. IBTS) und internationalen Walerfassungen (z.B. Small Cetacean Abundance in the North Sea – SCANS).
Wir werden diese Langzeitdaten integrieren, um langfristige Veränderungen der Biodiversität und der Traits auf unterschiedlichen räumlichen Skalen in Bezug auf zahlreiche Umweltfaktoren (HZG-Habitatatlas), wie z.B. Temperaturanstieg, Extremereignisse, Wassermassendynamik, Nährstoffabnahme sowie direkte menschliche Aktivitäten (z.B. Veränderungen der Fischereiintensität), zu analysieren und zu vergleichen. In diesen Analysen werden jeweils diejenigen Daten kombiniert, die in ihren zeitlichen und räumlichen Skalen zu den Nullhypothesen bzgl. der Verschiebung von top-down und bottom-up Prozessen im Nahrungsnetz passen.
Arbeitspaket 2: Modellierung des Nahrungsnetzes
In AP2 werden wir räumlich explizite, massenbilanzierte Nahrungsnetz-Modelle der Ecopath-Familie einsetzen, um die Auswirkungen von Veränderungen der Biodiversität, der Abundanz und der räumlichen Verteilung von Arten zu modellieren, die durch anthropogene Einflüsse (z.B. Fischerei) und Veränderungen der Umweltfaktoren (z.B. Nährstoffe, Temperatur, Wassermassendynamik) bedingt werden. Das Modell wird angepasst, um wichtige biologische Merkmale auf verschiedenen trophischen Ebenen darzustellen.
Simulationen werden unser Verständnis der Prozesse hinter den historisch beobachteten Veränderungen des Nahrungsnetzes in Zeit und Raum verbessern, und es wird möglich sein, Veränderungen der Struktur des Nahrungsnetzes in der Nordsee, des trophischen Energietransfers und der Dienstleistungen des Ökosystems, wie z.B. der Fischereierträge, vorherzusagen. Damit liefert BioWeb wertvolle Informationen, um menschliche Aktivitäten in Zeit und Raum nachhaltig zu managen und trägt dazu bei einen guten Umweltzustand (gemäß MSRL) zu definieren und zu erreichen.
Arbeitspaket 3: Transfer
In AP3 werden die entwickelten Szenarien zur Veränderung der biologischen Vielfalt und die Folgen für das Nahrungsnetz auf die Nutzbarkeit der biologischen Ressourcen in Form von Fokusgruppen an lokale und regionale Akteure in den Küstengemeinden der Nordsee kommuniziert. Dazu zählen lokale Fischerei und Aquakulturproduzenten, Handel, Tourismus, lokale Verbände, Politik und Verwaltung.
Über die Fokusgruppen erhält das Projekt Feedback zu den wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen der Szenarien auf lokale Akteure und Gemeinden sowie deren Anpassungsmöglichkeiten. Die Ergebnisse der Fokusgruppendiskussionen werden jedoch nicht nur realistische Bilder der erwarteten wirtschaftlichen und sozialen Folgen (z.B. Rentabilität von Unternehmen, Beschäftigung) für direkt betroffene Sektoren wie Fischerei und Aquakultur liefern, sondern auch weitergehende Konsequenzen für die Küstengemeinden, z.B. für den Tourismus oder Handel, beinhalten.
Im Rahmen einer Fallstudie soll besonderes Augenmerk auf die Erholung der Populationen von Kegelrobben im Wattenmeer und auf Helgoland gelegt werden, die als ein scheinbar direkter Konflikt mit der menschlichen Nutzung (z.B. Fischerei) wahrgenommen wird. Die (scheinbaren) Konflikte zwischen fischfressenden Robben und der Fischerei sind darauf zurückzuführen, dass zum einen die Komplexität der Räuber-Beute-Interaktionen sowie das Ausmaß der top-down Kontrolle durch Robben bisher nicht umfassend eingeschätzt wurde und zum anderen weitere Einflüsse auf das Nahrungsnetz nicht berücksichtigt wurden. Dies soll in BioWeb herausgearbeitet und verständlich an lokale Akteure transferiert werden.