Meeresumwelt und Küstengewässer: Für Sicherheit, Forschung und nachhaltige Nutzung

Rund 70 Prozent der Erde sind von Meeren bedeckt. Sie spielen eine zentrale Rolle für Wärmehaushalt und Klima unseres Planeten. Zugleich bieten sie eine Lebensgrundlage für viele Menschen und Tiere sowie wichtige Verkehrswege für den Welthandel. Gleichzeitig sind die Ozeane, nicht zuletzt durch menschliche Einflüsse, starken umweltphysikalischen Veränderungen unterworfen. In Ergänzung zu Messungen per Schiff, Flugzeug oder autonomen Plattformen wie Boje, Verankerung oder Glider kann die Satelliten-Erdbeobachtung helfen, diese Veränderungen zu erkennen, die Ressourcen des Meeres besser zu nutzen und bei Fehlentwicklungen gegenzusteuern.

Eisbedeckung

Mit ihrem Überblick aus meist einigen hundert Kilometern Höhe sind Satelliten für die großflächige Betrachtung prädestiniert; an Küste und Meer ist das angesichts der Weite der Landschaft besonders relevant. Zunehmend wichtig sind Satellitendaten zum Beispiel, um die Eisbedeckung des Ozeans zu vermessen.

Von den beiden deutschen Meeren gilt das vor allem für die Ostsee, denn als Binnenmeer mit relativ geringem Salzgehalt gefriert sie deutlich schneller und häufiger als die Nordsee. Um die Sicherheit der Schifffahrt zu gewährleisten, gibt das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) in enger Kooperation mit den Eisdiensten anderer Anrainerländer der Ostsee Eisberichte und Eiskarten heraus. Diese werden sowohl von der behördlichen, als auch kommerziellen und privaten Schifffahrt genutzt.

Wann es an bestimmten Küstenabschnitten zu Schollenbildung oder gar einer durchgehenden Eisdecke kommt, melden dem BSH unter anderem Freiwillige, die regelmäßig an den Küsten unterwegs sind. Insbesondere außerhalb der Sichtweite dieser Helfer und auf offener See sind die Satellitenaufnahmen des Copernicus-Programms als Informationsquelle unersetzlich, zumal sie für das BSH und andere Nutzer kostenfrei zur Verfügung stehen. Mit optischen Aufnahmesystemen und per Radar können sie den Grad der Eisbedeckung bestimmen. Radar ist vor allem bei dichter Wolkendecke und Dunkelheit hilfreich.

Phytoplanktonblüten

Andere wichtige Einsatzbereiche sind etwa das Identifizieren von Phytoplanktonblüten, die das ökologische Gleichgewicht des Meeres beeinflussen, das Messen der Meeresoberflächentemperaturen oder der DAS-Basisdienst „Klima und Wasser“ des Deutschen Wetterdienstes (DAS steht für Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel): Dieser greift auf Copernicus-Daten zurück, um für die dort laufenden regionalen Klimamodelle realistische Randbedingungen zur Verfügung zu haben. Auch zum Monitoring der Küstenerosion, geeigneter Standorte für Offshore-Windenergieanlagen, Schadstoffeinträgen durch Flüsse oder der Verschmutzung der Strände werden Copernicus-Daten herangezogen.

Meerestiefe

Was viele nicht wissen: Satelliten können auch die Tiefe des Meeres bestimmen. Das macht sich das BSH beim Erstellen seiner Seekarten im Flachwasserbereich bis etwa zehn Meter Tiefe zunutze: Nach dem erfolgreichen Abschluss des Projektes satellitengestützte Operationelle Einsatzplanung in der Seevermessung (SOS) nutzt die Behörde die Copernicus-Messwerte, um auf Veränderungen der Meerestiefe aufmerksam zu werden, die sich etwa infolge von Sedimentverschiebungen ergeben können. Wo sich eine solche Änderung zeigt, wird ein Vermessungsschiff entsendet, um sie genauer zu vermessen und in den Karten festzuhalten. Copernicus hilft also auch hier, vorhandene knappe Kapazitäten, wie etwa die Einsatzzeiten solcher Schiffe, effizienter einzusetzen.

European Digital Twin Ocean

Ein weiteres spannendes Vorhaben, an dem der marine Copernicus-Dienst mitwirkt, ist der „European Digital Twin Ocean“ (EDITO), also ein digitaler Zwilling des Ozeans. In Zukunft soll dies ein für jede Person frei zugängliches globales Modell der Ozeane werden. Entscheidungstragende, genauso wie Forschende oder Laien, können dann zukünftig mit diesem Tool verschiedene Einflüsse auf die Entwicklung des Meeres simulieren. Was passiert zum Beispiel, wenn die durchschnittliche Meerestemperatur um ein Grad steigt? Wie wirken sich Salzwiesen an der Elbmündung auf die Küstenerosion aus?

Diese und viele weitere Fragestellungen können dann in Zukunft auch auf angrenzende Bereiche des Erdsystems ausgedehnt werden. Dazu soll EDITO mit der europäischen Leitinitiative „Destination Earth“ zusammenspielen, die – ebenfalls mit einigen Copernicus-Komponenten – hochauflösende Digitale Zwillinge des gesamten Erdsystems entwickelt.

Datenzugang

Verfügbar sind die Copernicus-Daten auf verschiedenen Online-Plattformen wie etwa marine.copernicus.eu oder code-de.org.

Copernicus Fachnetzwerk

Zur fachlichen Unterstützung wurde das nationale Copernicus Fachnetzwerk eingerichtet. Es besteht aus Fachkoordinatorinnen und Fachkoordinatoren, Fachexpertinnen und Fachexperten sowie den Copernicus Netzwerkbüros.

Wer bei Zugang oder Nutzung Hilfe benötigt, kann sich an den Fachkoordinator des Copernicus-Dienstes zur Überwachung der Meeresumwelt am Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Fabian Schwichtenberg, wenden.