Millioneneinsparung möglichSalzwiesen können Küsten erstaunlich gut schützen
ntv bei Google bevorzugenEntlang der Nordseeküste wachsen Salzwiesen auf Tausenden Hektar und schützen das Hinterland. Ein niederländisches Forscherteam weist jetzt nach, wie stark die Gräser Wellen bremsen und Deichkosten drücken. Besonders überrascht die Zähigkeit der Pflanzen.
Salzwiesen an der Küste können die Höhe der Wellen bei schwachen Stürmen um 10 bis 50 Prozent reduzieren. So genau hat das nun erstmals ein Team um Pim Willemsen von der Wageningen University & Research (WUR) in den Niederlanden bestimmt.
Die Forschenden hatten mithilfe von Metallformen und Baggern rund 300 Quadratmeter Marschboden samt Pflanzen aus dem Wattenmeer gehoben. Die insgesamt 66 Blöcke mit einem Gewicht zwischen drei und sechs Tonnen brachten sie nach Delft in die Wellenforschungsanlage Delta Flume. Dort setzten sie die Salzwiese insgesamt 21 Stunden lang Wellenhöhen zwischen 0,75 und 2 Metern aus. Am effektivsten habe sich das natürliche Küstenökosystem bei Bedingungen gezeigt, die mit schwachen Stürmen vergleichbar sind, schreiben die Forschenden im Journal "Nature".
Sie ließen das Wasser rund 1,5 Meter über die Wiese steigen und erzeugten zunächst Wellen mit einer Höhe von einem Dreiviertelmeter. Zu Beginn des Experiments, als die Grashalme noch intakt gewesen seien und ihre volle Länge besessen hätten, konnte die Wiese laut den Messungen die Höhe der Wellen um 22 Prozent reduzieren. Mit zunehmender Belastung knickten Halme ab, bis die Reduktion auf etwa 6 Prozent fiel.
Unter Bedingungen eines starken Sturms war der Effekt deutlich geringer. Wurden die Salzwiesen etwa vier Meter hoch überflutet und über 25 Stunden lang Wellen mit einer Höhe von zwei Metern ausgesetzt, dann reduzierten die Gräser die Wellen zu Beginn um sechs Prozent, bis der Effekt zum Schluss verschwand. Im Durchschnitt habe er allerdings immer noch bei einem Prozent gelegen, so die Autoren der Studie.
Wurzelwerk ist sehr widerstandsfähig
Erstaunt waren die Forscher vor allem darüber, wie gut die Salzwiese den Angriffen durch die Wellen widerstand. "Während des Experiments trat fast keine Erosion auf", sagt Erstautor Willemsen. Nach 21 Stunden Wellengang waren zwar etwa drei Viertel der oberirdischen Pflanzenmasse verloren gegangen. Doch im Salzwiesenboden war kaum Material verschwunden.
Auch nach einem weiteren Experiment, bei dem die Forschenden die Pflanzen vollständig abgemäht hatten, blieb der Boden erhalten. Das unterirdische Wurzelnetzwerk war weitgehend stabil geblieben. "Die Marschpflanzen konnten den Wellen standhalten und brachen überraschend wenig ab, wodurch sie kontinuierlich zur Wellenabschwächung beitragen konnten", sagt Victoria Mason, die zum Zeitpunkt der Studie am Königlich-Niederländischen Institut für Meeresforschung arbeitete.
In einem zweiten Schritt übertrugen die Studienautoren die im Experiment gemessenen Daten in eine Modellrechnung, um die Bedeutung für den Küstenschutz weltweit zu bestimmen. Salzwiesen kommen häufig an strömungsarmen, flachen Küsten in gemäßigten Klimazonen vor. Vor allem im Wattenmeer entlang der Nordseeküste wachsen sie regelmäßig in Bereichen, die nicht ständig vom Wasser überspült werden. Laut Nationalparkverwaltung Wattenmeer gibt es in Schleswig-Holstein rund 10.000 Hektar und in Niedersachsen rund 8.000 Hektar Salzwiesen.
An Küsten mit überwiegend schwachem Wellengang mit bis zu einem Meter Höhe ist der Effekt laut der Berechnung am größten. Hier reduzieren die Pflanzen die Wellenhöhe um 10 bis 50 Prozent. Laut der Modellrechnung treffen diese Bedingungen etwa auf ein Drittel bis die Hälfte der untersuchten Küstenlinien zu.
Wo der Wellengang häufig mehr als einen Meter beträgt, sei die Wirkung dagegen begrenzt. Hier könnten Salzwiesen die Höhe aufprallender Wellen um maximal zehn Prozent reduzieren.
Enorme Kosteneinsparungen möglich
Allerdings: Selbst wenn der Effekt an stark umspülten Küsten geringer sei, könne die Pflege dieser Ökosysteme helfen, enorme Einsparungen beim technischen Küstenschutz zu erzielen. Jeder Kilometer Deich, der nicht um zwanzig Zentimeter erhöht werden müsse, koste rund 1,4 Millionen Dollar weniger, so das Fazit der Forschenden. Durch die Klimaerwärmung wird weltweit ein durchschnittlicher Anstieg des Meeresspiegels um 49 Zentimeter bis 2100 erwartet. Das Team legte ein mittleres Szenario des Weltklimarats (RCP4.5) zugrunde.
In den Niederlanden werde dieses Wissen bereits bei Küstenschutzprojekten berücksichtigt, sagt Paul Buring von der Wasserbehörde Friesland in den Niederlanden anlässlich der Publikation. "Der Nachweis der Erosionsbeständigkeit und Reduktion der Wellen durch die Salzwiesen hat beim Deichverstärkungsprojekt Koehool-Lauwersmeer zu Einsparungen in Millionenhöhe geführt." Grund sei, dass ein Teil der Deichbefestigung nicht ersetzt werden musste oder mit geringerer Festigkeit ausgeführt werden konnte.
Die Forschenden schätzen, dass zwischen 2000 und 2019 weltweit rund 700 Quadratkilometer Salzwiesen verloren gegangen sind. Ihr Schutz und ihre Wiederherstellung seien nicht nur für den Küstenschutz von vorrangiger Bedeutung. "Das kann auch den raschen Rückgang der globalen Artenvielfalt verlangsamen", so Mason.