NAWITA Projekt DeepTemp
Die Auswirkungen von Temperaturänderungen in verschiedenen Tiefenstufen: Eine Langzeitaufnahme durch Stationäre Temperaturloggen
Warum das Projekt
Die Temperaturveränderungen in Binnengewässern spielen eine entscheidende Rolle für das Überleben von Wassertieren und beeinflussen die chemischen und biologischen Prozesse in diesen Ökosystemen. In der Nähe der Oberfläche sind die Wassertemperaturen stark von der Lufttemperatur abhängig, während es am Grund eines Gewässers aufgrund der Dichteanomalie des Wassers nie kälter als 4°C wird. lm Sommer führt die Wärmekonvektion dazu, dass das Wasser am Gewässerboden kälter ist und sich nach oben hin erwärmt. An der Oberfläche nähert es sich der Lufttemperatur an, weist jedoch geringere Schwankungen auf. Bei ausreichender Tiefe und fehlendem Sonnenlicht bildet sich eine Sprungschicht, die einen vertikalen Austausch zwischen warmem und kaltem Wasser verhindert. lm Winter bildet sich eine Eisschicht auf dem kalten Wasser, die es isoliert. In den letzten Jahren wurde das Fehlen der Sprungschicht beobachtet, was bisher nicht dokumentiert wurde. Um diese Veränderungen zu erfassen, wird das NAWITA Projekt „DeepTemp: Stationäre Langzeitaufnahme von Temperaturveränderungen in verschiedenen Tiefenstufen“ gestartet. Wir haben uns mit der Firma HYDRA Marine Sciences GmbH in Bühl in Verbindung gesetzt uns beraten lassen und haben dann Datenlogger der Firma HOB0 gekauft. Durch naturwissenschaftliche Tauchgänge seit 2016 wurde bereits ein umfassender Bestandsüberblick über die Unterwasser Flora und Fauna erhalten, wobei Unterschiede im Pflanzenbewuchs und in der Unteren Makrophytengrenze (UMG) festgestellt wurden. Die Temperatur und die Lichtdurchflutung sind physikalische Schlüsselparameter, die die chemischen und biologischen Prozesse in Gewässern maßgeblich beeinflussen. Seen haben eine große Bedeutung für die Fischerei, Erholung und als’Lebensraum. Daher ist es wichtig, Temperaturveränderungen in den Seen durch gezieltes Monitoring zu beobachten. Für eine zuverlässige und aussagekräftige Überwachung der Auswirkungen des Klimawandels sind Langzeitmessungen mit hoher zeitlicher Auflösung erforderlich. Die bestehenden Oberflächentemperaturmessungen reichen hierfür nicht aus. Das Projekt „DeepTemp“ erweitert daher das Monitoring auf die verschiedenen Tiefenstufen der Seen, um ein präventives Umweltmonitoring zu ermöglichen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden dazu beitragen, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Temperaturveränderungen in Binnengewässern besser zu verstehen. Die Langzeitmessungen mit den Datenloggern werden eine zuverlässige Grundlage für zukünftige Forschungsarbeiten und Entscheidungsfindungen im Bereich des Gewässermanagements bieten können. Das Projekt „DeepTemp“ stellt somit einen wichtigen Beitrag zur Erforschung und Erhaltung der Binnengewässer dar.
Projektname DeepTemp
Stationäre Langzeitaufnahme von Temperaturveränderungen in verschiedenen Tiefenstufen
Einleitung:
Die Wassertemperatur in Binnengewässern wird maßgeblich von der Lufttemperatur beeinflusst, insbesondere in der Nähe der Oberfläche. Aufgrund der Dichteanomalie des Wassers bleibt es am Grund eines Binnengewässers jedoch nie kälter als 4°C, was für das Überleben von Wassertieren von entscheidender Bedeutung ist. lm Sommer führt die Wärmekonvektion dazu, dass das Wasser am Gewässerboden kälter ist und sich nach oben hin erwärmt. An der Oberfläche nähert es sich der Lufttemperatur an, weist jedoch geringere Schwankungen auf. Bei ausreichender Tiefe des Sees und fehlendem Sonnenlicht am Grund bildet sich eine Sprungschicht, die einen vertikalen Austausch zwischen warmem und kaltem Wasser verhindert. Im Winter bildet sich eine Eisschicht auf dem kalten Wasser, die es isoliert.
Problemstellung:
In den letzten Jahren wurde das Fehlen der Sprungschicht beobachtet, was bisher nicht fachlich dokumentiert wurde. Um diese Veränderungen zu erfassen, wird das Projekt „Tíefenmessung- Datenlogger“ gestartet. Durch den Einsatz von Datenloggern in verschiedenen Tiefenstufen in verschiedenen Seen soll eine zuverlässige Überwachung der Temperaturveränderungen ermöglicht werden.
Methodik:
Durch naturwissenschaftliche Tauchgänge seit 2016 wurde bereits ein umfassender Bestandsüberblick über die Unterwasser Flora und Fauna erhalten. Es wurden Unterschiede im Pflanzenbewuchs und in der Unteren Makrophytengrenze (UMG) festgestellt. Temperatur und Lichtdurchflutung sind physikalische Schlüsselparameter, die chemische und biologische Prozesse in Gewässern beeinflussen.
Bedeutung und Zielsetzung:
Seen spielen eine wichtige Rolle für die Fischerei, Erholung und als Lebensraum. Daher ist es von großer Bedeutung, Temperaturveränderungen in den Seen durch gezieltes Monitoring zu beobachten. Langzeitmessungen mit hoher zeitlicher Auflösung sind erforderlich, um die Auswirkungen des Klimawandels zuverlässig zu erfassen. Die bestehenden Oberflächentemperaturmessungen reichen hierfür nicht aus. Das Projekt „Tiefenmessung- Datenlogger“ erweitert daher das Monitoring auf die Seen, um ein präventives Umweltmonitoring zu ermöglichen.
Schlussfolgerung:
Die Erfassung und Überwachung von Temperaturveränderungen in Binnengewässern ist von großer Bedeutung, um die Auswirkungen des Klimawandels zu verstehen und angemessene Maßnahmen zum Schutz der Gewässer und ihrer Ökosysteme zu ergreifen. Das Projekt „Tiefenmessung- Datenlogger“ stellt einen wichtigen Schritt in diese Richtung dar und ermöglicht eine präzise und aussagekräftige Langzeitmessung der Temperaturveränderungen in verschiedenen Tiefenstufen.
Das Projekt „DeepTemp“
Das Projekt „DeepTemp“ hat eine klare Abfolge von Schritten, um eine stationäre Langzeitaufnahme von Temperaturveränderungen in verschiedenen Tiefenstufen zu ermöglichen. Hier ist die Abfolge des Projekts: Die Abfolge des Projekts „DeepTemp“ umfasst die Markierung der Referenzstelle, die Installation der Temperaturlogger an den zugehörigen Tiefenstufen, die kontinuierliche Aufzeichnung der Temperaturveränderungen, die regelmäßige Wartung der Logger und die abschließende Datenanalyse. Durch diese Schritte wird eine genaue und umfassende Langzeitaufnahme von Temperaturveränderungen in verschiedenen Tiefenstufen ermöglicht, um die Auswirkungen des Klimawandels auf Binnengewässer besser zu verstehen.
Die einzelnen Phasen:
1. Das Feuerwehrboot mit Tiefensonar wird eingesetzt, um die Referenzstelle für die stationären Temperaturlogger zu markieren. Diese Referenzstelle dient als Ausgangspunkt für die Installation der Logger. 2. Das NAWITA Monitor-Exploration Team 1 platziert das Bodengewicht mit einem Führungsseil an der markierten Referenzstelle. Das Bodengewicht sorgt dafür, dass das Führungsseil stabil bleibt und die Logger korrekt positioniert werden können.
3. Das NAWITA Monitor-Exploration Team 2 ist für die Installation der Temperaturlogger an den zugehörigen Tiefenstufen verantwortlich. Die Logger werden an verschiedenen Tiefenstufen im Gewässer platziert, um eine umfassende Aufzeichnung der Temperaturveränderungen zu ermöglichen. Die Tiefenstufen sind wie folgt; 0m , 5m, 10m, 20m, 30m.
4. Die Temperaturlogger werden sorgfältig installiert und sicher befestigt, um sicherzustellen, dass sie während der gesamten Aufzeichnungszeit an Ort und Stelle bleiben. Die Logger sind so konzipiert, dass sie hochauflösende und genaue Temperaturdaten liefern.
5. Nach der Installation beginnt sofort die kontinuierliche Aufzeichnung der Temperaturveränderungen in den verschiedenen Tiefenstufen. Die Logger zeichnen die Daten über einen Zeitraum von einem Jahr auf, um eine umfassende Analyse der Temperaturveränderungen zu ermöglichen.
6. Während der Aufzeichnungszeit werden regelmäßige Kontrollen und Wartungsarbeiten an den Temperaturloggern durchgeführt, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren und genaue Daten liefern. Dies kann den Austausch von Batterien oder die Überprüfung der Verbindung umfassen.
7. Nach Abschluss der Aufzeichnungsphase werden die Temperaturlogger sorgfältig entfernt und die gesammelten Daten werden analysiert. Die Daten liefern wertvolle Informationen über Temperaturveränderungen in den verschiedenen Tiefenstufen und ermöglichen eine umfassende Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels auf Binnengewässer.
Die Zukunft…
Wenn das Projekt DeepTemp erfolgreich ist und aussagekräftige Daten liefert, eröffnet dies die Möglichkeit, ein ähnliches Projekt in einem vergleichbaren See zu starten. Durch die flächendeckende Erfassung von Temperaturaufnahmen aus verschiedenen Tiefenstufen können umfassendere Erkenntnisse über die Temperaturveränderungen in Seen gewonnen werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind von großer Bedeutung für die Erforschung des Klimawandels und die Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme. Temperaturveränderungen können einen erheblichen Einfluss auf die Lebensbedingungen von Pflanzen und Tieren im Wasser haben. Insgesamt bietet das Projekt DeepTemp die Möglichkeit, wichtige Erkenntnisse über Temperaturveränderungen in Seen zu gewinnen. Wenn das Projekt erfolgreich verläuft, können wir die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um ähnliche Projekte in anderen Gewässern durchzuführen.
Projektablauf
10.02.2024 Die Instalation
Projekt „DeepTemp“ hat seine Arbeit aufgenommen und nimmt Daten auf….
Das NAWITA Monitor-Exploration Team 1 und Team 2 haben ihre Aufgabe erfolgreich abgeschlossen und die Temperaturlogger an der Referenzstelle installiert. Während der Installation traten jedoch einige ungeplante Probleme auf, die von den Teams gelöst wurden.
Dank ihrer Erfahrung und ihres Fachwissens konnten sie die Herausforderungen bewältigen und die Temperaturlogger erfolgreich installieren. Es ist wichtig zu betonen, dass es während der Installation zu keinen Tauchzwischenfällen kam. Die Teams haben Sicherheitsmaßnahmen und alle erforderlichen Vorkehrungen getroffen, um die Sicherheit aller Beteiligten zu gewährleisten. Support war auch an Land gegeben. Mit dem erfolgreichen Abschluss der Installation können nun kontinuierlich Daten zur Temperaturüberwachung gesammelt werden.
Diese Daten werden für die weitere Analyse und Auswertung verwendet, um wichtige Erkenntnisse über die Temperaturveränderungen in dem See zu gewinnen. Nachträglich wurde von den Teammitgliedern festgestellt, dass ein zusätzlicher Temperaturlogger in einer Tiefe von 25 Metern installiert werden muss, um eine bessere Auswertung der Daten zwischen der Zehrschicht (Hypolimnion) und der Tiefenregion (Profundal) zu ermöglichen. Nachdem wir die Licht- und Temperaturdaten, die wir bei jedem Monitoring-Tauchgang mobil aufnehmen, sowie die Daten unserer verschiedenen Tauchcomputer ausgewertet haben, stellten wir fest, dass es in der sauerstoffarmen Zone einen Temperaturanstieg von 1,5 Grad im Vergleich zu den Daten von 20 Metern gibt. Aufgrund unserer Forschungesdaten, bei denen wir seit 2 Jahren die Leitfähigkeit in dem See dokumentieren, gehen wir davon aus, dass hier keine Umwälzung stattfindet, da die Salinschicht schwerer ist als Süßwasser (wie beispielsweise in Mexiko an den Grenzschichten, den sogenannten Haloklinen). Unsere Werte werden dies bestätigen. Das Projekt „DeepTemp“ ist ein wichtiger Schritt in der Erforschung und Überwachung von Temperaturveränderungen in dem See.
Danke an Bea Krause, Henrik Schunck, Stefan Nehring, Claus und Hadley Officer
Danke auch an den Angelverein der uns unterstütz hat.
Danke auch an die Teammitglieder im Hintergrund die auch an der Sache Naturschutztauchen arbeiten: Axel G., Robert, Kristine, Leon, Sebastian L., Daniela, Ute, Axel E., Sebastian D. und meiner Frau.
Reicht jetzt mit Danke. Es geht wieder an die Arbeit…
Das war der offizielle Teil…. Doch inoffiziell war das eine „Fast-Fiasko“…
Unsere Angler hatten ja ein Boot und ein Sonar und wussten genau die Stelle, diese haben sie ausgemessen. 32 m TOP. Dann also rein mit dem Grundgewicht und der Führungsleine… Danach war die Boje, die wir als Sicherung mit zusätzlichen 5 m angebracht haben, gerade im Wasser… Mist!!! Also Team 1 raus, Hebesack auf 10 m angebracht und hoch. Das hat funktioniert. Jetzt haben sie das Gesicht verschoben, um die Tiefe zu ändern. Ablassen des Hebesacks. _. Wieder dasselbe. Schlussfolgerung: ob sich das Führungsseil verwickelt hat? Team 1 taucht ab und konnte keine Venıvickelung bis zum Grundgewicht feststellen. Also wieder verschieben und bis auf 2 Meter hat es gepasst! Also nochmal verschieben und dasselbe wie am Anfang. Voll gespanntes Führungsseil, SO EINE SCHElßE!!! Jetzt ist Team 2 dran und verschob das Grundgewicht mit Hebesack und positionierte es richtig auf der Tiefe. Nach einer Pause brachten beide Teams die Logger auf den definierten Tiefenstufen an. Insgesamt wurden 8 Jojo-Tauchgänge durchgeführt.
Lessons Learned: Wir wollten eigentlich von Anfang an mit einem Grundgewichtslot arbeiten, was wir auch dabei hatten doch wir wollten dann das Grundgewicht mit Führungsseil gleich versenken. War ein Fehler. Beim nächsten Mal, was schon geplant ist, nur steht hier die Finanzierung noch nicht, werden wir mit einem Grundgewichtslot arbeiten, was wir besser versetzen können. Wir gehen davon aus, dass der Abhang zu steil war und dadurch das Grundgewicht verrutscht ist.
Ein riesiges Dankeschön geht an die Teams für ihr unglaubliches Engagement und ihre herausragende Professionalität beim Tauchen im Rahmen des Monitoringprojekts DeepTemp
