Im Projekt SeaStore entwickeln Forscher der TU Berlin ein Entscheidungsunterstützungssystem zur Wiederansiedlung von Seegraswiesen / Hoffnungsträger für den Klimaschutz: Seegraswiesen zählen zu den effektivsten natürlichen Kohlenstoffspeichern unserer Meere und könnten künftig eine zentrale Rolle im naturbasierten Klimaschutz spielen. Das Verbundprojekt SeaStore verfolgt das Ziel, Seegraswiesen in der Ostsee wiederanzusiedeln. Die Technische Universität Berlin ist mit einem zentralen Beitrag beteiligt. Sie entwickelt ein datenbasiertes Entscheidungsunterstützungssystem, das Behörden und andere Interessierte bei der Planung und Durchführung von Wiederansiedlungen unterstützt.
Seegraswiesen sind wertvolle Ökosysteme. Sie bieten Lebensraum für eine Vielzahl mariner Arten und gelten als „Kinderstube“ für viele – auch ökonomisch relevante – Fischarten. Noch wichtiger im Kontext des Klimaschutzes ist ihre Eigenschaft, große Mengen an Kohlenstoff zu binden, sowohl in ihrer Biomasse als auch langfristig im Sediment, ähnlich wie Moore oder Wälder. Dabei übertreffen sie in manchen Regionen sogar andere Lebensräume in ihrer CO₂-Speicherkapazität, beispielsweise Wälder, die durch die Trockenheit der letzten Jahre geschwächt sind und sich in einigen Regionen zu CO2-Quellen entwickelt haben.
Wiederansiedlung für die Zukunft
In der Vergangenheit ist der Bestand an Seegras in Nord- und Ostsee stark zurückgegangen. Ursachen waren Nährstoffeinträge durch Überdüngung in der Landwirtschaft, die zu großen Algenblüten führten und den Seegraswiesen das Licht nahmen, aber auch Küstenbebauung, Krankheiten und Sedimentveränderungen. In der Ostsee sind heute nur noch geringe Anteile des einst großflächigen Bestandes vorhanden. Das SeaStore-Projekt trägt dazu bei, das zu ändern. Durch gezielte Wiederansiedlungen, begleitet von intensiver Forschung, sollen neue Seegraswiesen etabliert und gleichzeitig die besten Methoden für die Ansiedlung unter verschiedenen Umweltbedingungen identifiziert werden.
Modellierung, Datenanalyse und Entscheidungshilfe
Das Team der TU Berlin, unter der Leitung von Prof. Boris Schröder-Esselbach vom Fachgebiet Pflanzenökologie und der Mitarbeit von Dr. Matteo Lattuada, ist im Projekt für die Entwicklung eines „Decision Support Tools“ verantwortlich, ein digitales Werkzeug, das auf umfangreichen Daten und Modellen basiert. Es soll helfen, geeignete Standorte und Zeitpunkte im Jahr für Seegrasansiedlungen zu identifizieren und dabei ökologisch wie administrativ und ökonomisch sinnvolle Entscheidungen zu ermöglichen.
Dabei testet das Team in der aktuellen Projektphase auch Standorte mit nicht optimalen Umweltbedingungen wie z.B. stärkerer Hydrodynamik. Das Tool soll u.a. auch Gemeinden bei ihrer Entscheidung unterstützen, die Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen durchführen müssen, weil sie z.B. ein LNG-Terminal gebaut oder eine Kabeltrasse neu verlegt haben und dabei bestehende Seegraswiesen zerstören mussten.
Die Modelle, die Teil des Tools sind, setzen unterschiedlichste Umweltparameter mit bestehenden Seegrasbeständen und ihren Eigenschaften wie Dichte und Biomasse in Beziehung wie beispielsweise Wellenenergie, Strömungsgeschwindigkeiten, Sedimenttyp, Lichtverfügbarkeit, Nährstoffeinträge und Bathymetrie.
„Werden Nährstoffe beispielsweise an Flussmündungen in die Ostsee eingetragen, kann das zu Algenblüten und damit zur Verringerung der Sichttiefe führen, sodass für die Seegraswiesen unter Umständen zu wenig Licht bis an den Boden fällt“, sagt Boris Schröder-Esselbach.
Die komplexe Umweltsystemanalyse erfolgt über Habitatmodellierung und maschinelles Lernen, eine Disziplin, zu deren Weiterentwicklung Schröder-Esselbach seit mehr als zwei Jahrzehnten beigetragen hat. Sein Team sammelt gemeinsam mit den Projektpartner*innen viele Daten, um möglichst viele Umweltparameter bemessen zu können. Die KI hilft dabei, Muster in den Umweltvariablen zu identifizieren, die das Verständnis der Verbreitungsmuster der Seegrasvorkommen verbessern.
Die Forscher wollen dabei auch verstehen, wie bestimmte Umweltbedingungen bestimmte Eigenschaften des Seegrases beeinflussen. Wie groß werden die Wiesen an einem bestimmten Standort, wie dicht wächst der Bestand? Das ist wichtig um Aussagen darüber treffen zu können, welche Ökosystemleistungen das angesiedelte Seegras voraussichtlich nach der Wiederansiedlung liefern wird.
„Deshalb modellieren wir auch die Dichte und Produktivität der Bestände, um deren Ökosystemleistungen, insbesondere Kohlenstoffbindung und ihren Beitrag zur Biodiversität, vorhersagen zu können.“, so Boris Schröder-Esselbach.
Pflanzungen in Mecklenburg-Vorpommern
In der ersten Projektphase wurden durch das Verbundprojekt unter der Leitung von Frau Dr. Maike Paul, Leibniz-Universität Hannover, erfolgreich Seegraswiesen an drei Standorten in Schleswig-Holstein (Kieler Förde, Schlei-Mündung, Geltinger Bucht) wiederangesiedelt. In der aktuellen Phase werden neue Pilotflächen in Mecklenburg-Vorpommern getestet.
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Dort setzen Forschungstaucher der Universitäten Rostock und Greifswald und des Leibniz-Instituts für Ostesseforschung Warnemünde in den nächsten Monaten in Schachbrettmustern neue Pflanzen und untersuchen sie danach regelmäßig auf Wachstum, Artenvielfalt und vorherrschende Umweltbedingungen. Gemessen wird auch, welche Dichte und Pflanzabstände zu den besten Ergebnissen führen. Projektpartner der Universität Kiel unterstützen mit Fernerkundungsmethoden und Drohnenaufnahmen.
Sie sollen Indikatoren liefern, die etwas über den Erfolg der Ansiedlungsmaßnahmen aussagen, ohne dass dort getaucht werden muss. „Wir wollen sicherstellen, dass neue Seegraswiesen nicht nur gepflanzt werden, sondern auch überleben und langfristig funktionieren“, betont Schröder-Esselbach. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auch auf Fehlschlägen: „Wir analysieren gemeinsam mit internationalen Kooperationspartner*innen gezielt, warum Ansiedlungen manchmal nicht funktionieren. Auch das liefert wichtige Erkenntnisse für die Zukunft“.
Ausgezeichnetes Projekt
Im vergangenen Jahr wurde SeaStore im Rahmen der UN-Dekade zur Wiederherstellung von Ökosystemen als Projekt ausgezeichnet und im Mai 2025 wurde SeaStore II im Rahmen des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz vom Bundesamt für Naturschutz zum Projekt des Monats gewählt.