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Morphologie - Wissenschaft von den Formen des Landes

Geomorphologie - Wissenschaft von den Formen und Veränderungen des Landes

Entlang der Nordseeküste treten Wattgebiete zwischen Den Helder in Holland und Blavands Huk in Dänemark auf einer Länge von 450 km und durchschnittlichen Breite von 7 km auf. Diese Wattgebiete werden bezüglich ihrer Wasserbedeckung in drei Zonen untergliedert: Der im Wechsel der Gezeiten periodisch trockenfallende Bereich - gemeinhin als „Watt" bezeichnet - ist flächenmäßig mit 65% am Weitesten verbreitet. Bei höheren Wasserständen (Springtide / Sturmflut) wird dann die höher gelegene Zone der Deichvorländer überflutet. Seewärts schließt sich die stets wasserbedeckte Flachwasserzone an. In Seekarten entspricht diese Grenze dem Seekartennull und dient als Bezugshöhe für Tiefenangaben. Den gut geschützten Wattflächen von Dollart, Leybucht und Jadebusen (Buchtenwatten) stehen die ungeschützten Wattflächen zwischen Jademündung und Cuxhaven (Offene Watten) gegenüber. Die inselgeschützten Watten zwischen Festland und den ostfriesischen Inseln entwässern über die als Seegaten bezeichneten Öffnungen zwischen den Inseln. Unter dem Einfluss von Strömung und Seegang unterliegen die Wattgebiete ständigen Umgestaltungen.

Hessenwand auf Spiekeroog  
Beispielhafte Darstellung der morphologischen Variabilität am Westende von Spiekeroog.

Aufgaben

Im Aufgabenbereich Morphologie werden geodätische Daten ausgewertet und charakteristische Kennwerte ermittelt mit dem Ziel, Ursachen für morphologische Veränderungen und Entwicklungsprozesse aufzuzeigen. Daraus werden künftig zu erwartende Entwicklungstendenzen abgeleitet und Handlungsempfehlungen ausgesprochen. Durch die optimale Verzahnung mit der morphodynamisch-numerischen Modellierung wird das Anwendungsspektrum wesentlich erweitert.


Ausgewählte Projekte

Effect of Leyhörn Peninsula on the Ley Bay Morphology in the Osterems basin, East Frisian Wadden Sea

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Rinnenveränderung im Norder Außentief und dem Greetsieler Wattfahrwasser.
Bildrechte: NLWKN

Anthropogenic effects significantly govern the morphological evolution of some tidal basins. Ley Bay is a part of such a tidal basin, namely the Osterems basin in the East Frisian Wadden Sea. Resulting morphological processes of erosion after dyke breaching during storm surges, silting up and successive land reclamations accelerated sedimentation in the Ley Bay. This inturn affected the inland drainage and navigational requirements which cost millions of Euros annually in order to execute these activities by pumping and dredging respectively. The overarching aim of this study is to investigate the effect of the Leyhörn peninsula on the Ley Bay morphology by elaborating the underlying physical processes with the emphasis of climate change and sea level rise scenarios.

Projektposter

Weiterführende Literatur: Dissanayake et al. (2010): Effect of the Leyhörn peninsula on the Ley Bay morphology, Proc. 15 th Physics of Estuaries and Coastal Seas, Colombo, Sri Lanka

Das Jadebusenprojekt: Eine Studie zur Erfassung und Kombinierung natur- und kulturwissenschaftlicher Grundlagendaten

Das Wattenmeer ist ein dynamischer Schutzraum. Wenn eine morphodynamische Gleichgewichtssituation besteht, passt es sich beispielsweise durch Sedimentzufuhr einem ansteigenden Meeresspiegel an. Strukturelle Veränderungen dieses Gleichgewichts führen zu einer Reduktion der Schutzwirkung. Zwischen 1969 und 2009 ist die Gleichgewichtssituation für den Jadebusen berechnet worden. Auf Basis historischen Kartenmaterials ist die Entstehung des heutigen Jadebusens, mit einer Flächenbilanz der Eindeichungen und Landverluste zwischen dem 12. und 20. Jahrhundert, nachgezeichnet worden.

Weiterführende Informationen zum Projekt

Poster Jadebusen-Projekt

2. Poster Jadebusen-Projekt


Einpolderungen am Jadebusen vom 12. bis ins 20. Jahrhundert  
Einpolderungen am Jadebusen vom 12. bis ins 20. Jahrhundert

Sedimentverteilung im Jadebusen zwischen 1996 und 2009

Fernerkundungsdaten ermöglichen eine zeit- und kosteneffiziente Erfassung von Geoinformationen im Wattgebiet, insbesondere von Sedimenttypen, Vegetation sowie Muschelbänken. In situ Daten dienen zur Verifizierung der erzielten Klassifikation. Bereits 1999 wurde von MEYER & RAGUTZKI auf Basis analoger Luftbilder und zeitnaher Geländeuntersuchungen eine digitale Sedimentverteilungskarte des Jadebusens für den Zustand 1996 erstellt. Eine weitere Teilkartierung auf Basis analoger Luftbilder liegt von 2006 vor. Die Karten bieten eine räumlich differenzierte Darstellung der Entwässerungsrinnen und der vorherrschenden Wattarten. Die morphologischen Umlagerungsprozesse im Jadebusen lassen eine signifikante Umverteilung der Oberflächensedimente seit 1996 vermuten und erfordern somit eine Neufassung der Sedimentverteilungskarte. Auf Basis hochaufgelöster Luftbildaufnahmen aus dem Jahr 2009 erfolgte eine visuelle Luftbildinterpretation, welche anhand umfangreicher Bodenproben der Oberflächensedimente im Jadebusen verifiziert wurde. Für die in situ-Daten liegen Ergebnisse zwei verschiedener Labormethoden vor, welche beide ausgewertet und verglichen wurden.

Jade Bay surface sediment analysis

Sedimentverteilung im Jadebusen für die Zustände 1996 - 2006 - 2009  
Sedimentverteilung im Jadebusen für die Zustände 1996 - 2006 - 2009 (Forschungsbericht 02/2013 auf Anfrage erhältlich)

Medium-Term Morphodynamic Modeling of Mixed Mud and Sand in the Tidal Basin Jadebusen

Bodenveränderungen im Jadebusen  
Modellergebnis: Bodenveränderungen im Jadebusen von August 1996 bis März 1997.
Bildrechte: NLWKN

Die küstennahe Entnahme von Sand für Baumaßnahmen greift schwerwiegend in den natürliche Sedimenthaushalt ein. Problematisch sind hierbei höhere Seegangsbelastungen auf Küstenschutzdeiche und/oder angestoßene morphodynamische Entwicklungen die zu ungewünschten Erosionen im Küstenvorfeld führen können. Mit einem mathematischen Modell sind die Folgen einer Sandentnahme im Jadebusen bezüglich der morphodynamischen Wirkungen hin untersucht worden; im Mittelpunkt der Untersuchungen stand dabei der Prozess der Wiederverfüllung der Entnahmestelle.

Beitrag zur ICCE 2010

Historisches Kartenwerk

Historisches Kartenwerk- Berichte der Vorschungsstelle Küste-Band 43/2010  
Historisches Kartenwerk- Berichte der Forschungsstelle Küste-Band 43/2010
Bildrechte: NLWKN

Zwischen 1962 und 1983 ist in der Forschungsstelle Küste das Historische Kartenwerk 1:50.000 erarbeitet worden. Die Beschreibung der morphologischen Entwicklung der gesamten niedersächsischen Küste über mehrere Jahrhunderte mit vergleichbarer Lagegenauigkeit ist weltweit einmalig. Der 2010 veröffentliche Bericht bietet einen zusammenfassenden Überblick über dieses Kartenwerk und die darin dokumentierten langfristigen morphologischen Gestaltungsvorgänge an der niedersächsischen Küste mit zugehörigen Erläuterungen.

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Artikel-Informationen

Ansprechpartner/in:
Dr. Andreas Wurpts

Nds. Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz
An der Mühle 5
D-26548 Norderney
Tel: +49(0)4932/ 916 - 121

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