Unsere Mission

Der Klimawandel hat direkte Auswirkungen auf eines der wichtigsten Fischgebiete der Welt. Im Humboldt-Auftriebsgebiet sind ökologische, soziale und wirtschaftliche Dynamiken so eng miteinander verknüpft wie in kaum einer anderen Region der Erde. Rund acht Prozent der weltweiten Fangmenge an Meeresressourcen stammen von den Küsten Perus. Rund 80 Prozent des Gesamtfangs werden als Fischmehl und Fischöl als Hauptbestandteil von Aquakulturfutter exportiert, zum Beispiel nach China und Norwegen.

Schwindende Fischbestände haben lokale und globale Auswirkungen

"Insbesondere die Folgen für die globale Fischereiwirtschaft sind ohne Anpassungsstrategien, die von den lokalen Nutzergruppen mitentwickelt und mitgetragen werden, nur schwer zu bewältigen", sagt Professorin Marie-Catherine Riekhof, Direktorin des Zentrums für Ocean and Society des Kieler Forschungsschwerpunkts Meereswissenschaften (KMS) an der Universität Kiel und Koordinatorin des Projekts Humboldt-Tipping, das ausdrücklich einen ganzheitlichen und transdisziplinären Ansatz verfolgt. Gemeinsam mit peruanischen wissenschaftlichen Partnern haben Forschende aus Hamburg, Bremen und Kiel ein Netzwerk aus Fischern, Verbänden, Kommunen und Nutzergruppen aus Aquakultur und Tourismus aufgebaut und mit ihnen vor Ort Methoden entwickelt, um sich an die veränderten Bedingungen anpassen zu können. Ausgangspunkt für die Arbeiten war die Analyse möglicher Auswirkungen einer Veränderung des Stickstoffkreislaufs im Humboldt-Auftriebsgebiet. Anorganischer Stickstoff ist ein wichtiger Nährstoff, der das Wachstum des Phytoplanktons in vielen marinen Ökosystemen begrenzt.

"Unsere Modellanalysen zeigen jedoch, dass Veränderungen im Plankton weit weniger Einfluss auf die Produktivität der Fischbestände haben als erwartet. Vielmehr deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das Überleben der Nachkommen und Veränderungen im Lebensraum selbst einen großen Einfluss auf die Bestandsschwankungen haben", sagt Dr. Mariana Hill vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, die sich im Rahmen des Humboldt-Tipping-Projekts mit möglichen biogeochemischen Kipp-Punkten beschäftigt hat.

Ferner wurden auch Ökosystemmodelle erstellt und Klimaprojektionen analysiert, um Vorhersagen über Kipppunkte und künftige Klimabedingungen zu treffen. Die Prognosen zeigen einen möglichen Zusammenbruch oder Rückgang einiger wichtiger Arten wie der Sardelle, aber auch stetige Veränderungen, wie die oberflächennahe Erwärmung im Humboldt-Auftriebsgebiet.

Keine Anzeichen für abrupte Lebensraumumkippungen - Anpassung noch möglich

"Wir sehen derzeit keine Anzeichen für Kipppunkte des gesamten Ökosystems", sagt Dr. Giovanni Romagnoni vom Zentrum für Ocean and Society des Kieler Forschungsschwerpunktes (KMS) an der CAU. "Der eher allmähliche Rückgang der Artenvielfalt zur gleichen Zeit deutet darauf hin, dass neue Arten die Nischen derjenigen besetzen können, für die wir aufgrund des Klimawandels einen Kollaps vorhersagen müssen, und so deren ökologische Rolle übernehmen", sagt der Meeresbiologe Romagnoni, der vor kurzem vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung an die Kieler Universität gewechselt ist.

Um die Auswirkungen verschiedener Managementoptionen für den Umgang mit Kipp-Punkten zu untersuchen, hat eines der Arbeitspakete in Humboldt-Tipping einen konzeptionellen Rahmen geschaffen, die so genannte "Window of Tipping Point Analysis (WTPA)". Mit diesem können die verschiedenen Akteure ihre Handlungsoptionen ausloten. "Gute institutionelle Rahmenbedingungen können eine entscheidende Rolle dabei spielen, negative Folgen abzumildern oder sogar in positive umzuwandeln. In der zweiten Phase von Humboldt-Tipping wollen wir diese Anpassungsstrategien an die veränderten Umweltbedingungen konkretisieren", sagt Projektkoordinator Riekhof.

Virtuelle Ausstellung und Bildungsplattform präsentiert vier Jahre Forschung an der peruanischen Küste

Die Ergebnisse des Projekts werden in einer virtuellen Ausstellung präsentiert, die von Dr. Frederike Tirre vom Center for Ocean and Society des Forschungsschwerpunkts Kiel Marine Science (KMS) an der Universität Kiel entwickelt wurde. Tirre, die in der ersten Phase des Humboldt-Tipping-Projekts für die forschungsbasierte Öffentlichkeitsarbeit und Wissenschaftskommunikation zuständig war, erklärt: "Die Besucherinnen und Besucher können das Leben im und am Humboldtstrom und die verschiedenen Lebensräume im Ozean in einem 3-D-Modell erkunden und spielerisch in die verschiedenen Themen eintauchen. Die Ausstellung soll ein Gefühl für die Komplexität dieses bedeutenden Systems vermitteln und zeigt, wie eng auch wir in Deutschland und Europa mit dem Auftriebsgebiet des Humboldtstroms vor der Küste Perus verbunden sind."

Die Besucherinnen und Besucher haben die Möglichkeit, sich einen umfassenden Überblick über das Gebiet und seine globale Bedeutung zu verschaffen. Wer mehr erfahren möchte, findet im Bereich der Informationspakete weiteres Material zu den Ausstellungsthemen wie Fischerei, Nachhaltigkeit, Klimawandel und dem Humboldtstrom selbst. Wissenschaftliche Poster, Präsentationen, Berichte, Interviews und alle Kurzfilme, die während des Projekts entstanden sind, sind dort ebenfalls zu finden. Die virtuelle Ausstellung ist online und als Browserversion in Deutsch, Englisch und Spanisch frei zugänglich.

Link zur virtuellen Ausstellung:

https://virtex.humboldt-tipping.org/de/ausstellung

Link zur Original-Pressemitteilung:

www.uni-kiel.de/de/detailansicht/news/162-humboldt-tipping-peru

Besucher werden dann die Möglichkeit haben, einen umfassenden Überblick über das Gebiet und seine Bedeutung auf globaler Ebene zu erlangen. Die virtuelle Ausstellung soll auch in der zweiten Projektphase eine wertvolle Quelle bieten, um mehr über diese wichtige Forschung zu erfahren. Gleichzeitig soll die Ausstellung weiterwachsen um die neuesten Erkenntnisse und zukünftigen Anpassungsstrategien basierend auf aktuellster Forschung, abbilden.

Begrüßt und in die Veranstaltung eingeführt wurden sie von Dr. Cornelia Andersohn, Vertreterin des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Prof. Marie-Catherine Riekhof, Koordinatorin des Projekts Humboldt Tipping, Edward Barriga, Vertreter des peruanischen Projektpartners Instituto del Mar de Peru (IMARPE), Prof. Gerardo Damonte, peruanischer Projektpartner der Group for the Analysis of Development (Grade) und Armando Rosado vom Ministerio de Producción Peru. Prof. Gerardo Damonte moderierte die Veranstaltung.

Vormittags wurden relevante wissenschaftliche Ergebnisse in kompaktem Format präsentiert. Außerdem wurden Poster zu den verschiedenen Arbeitspaketen gezeigt und die fünf Kurzfilme, die im Laufe des Projekts entstanden sind, vorgestellt.

Der Nachmittag war ebenfalls dem Dialog und dem Austausch gewidmet: Mittels gezielter Workshops zu den Themen 1) Anpassungsstrategien in einer sich verändernden Welt: Wie Modelle uns helfen können, das Management zu verbessern, 2) Die Zukunft der industriellen Fischerei in Peru und 3) Governance der handwerklichen Fischerei wurde mit allen geladenen Gästen aus verschiedenen Branchen die Forschungsergebnisse, die Integration in die Praxis und die zukünftige Nutzung des gesammelten Know-hows der letzten vier Jahre lebhaft diskutiert.

Die Teilnehmer diskutierten über neue wissenschaftliche Erkenntnisse, über Kipppunkte im Humboldt- Auftriebsgebiet, aktuelle Herausforderungen und mögliche Zukunftsszenarien. Als eine Schlussfolgerung für ein mögliches weiteres Vorgehen wurde der Bedarf an mehr Möglichkeiten zum Austausch in einem ähnlichen Rahmen wie dem HT-Stakeholder-Tag genannt.

Eine Besonderheit der Veranstaltung war, dass der gemeinsame Austausch trotz der großen Vielfalt an unterschiedlichen Akteuren, und entsprechend unterschiedlichen Interessen, in einer spürbar konstruktiven und wertschätzende Atmosphäre stattfand.

Die ersten beiden Tage des Symposiums sind dem wissenschaftlichen Austausch über die Projektergebnisse gewidmet. Diese werden intern von den verschiedenen Arbeitspaketen vorgestellt. Gemeinsam mit den peruanischen Partnern von IMARPE und GRADE werden wir an den Zukunftsperspektiven arbeiten - Wie können wir die Forschung aus 4 Jahren Zusammenarbeit im Rahmen des Humboldt-Tipping-Projekts auch ohne weitere Finanzierung weiterführen? In welche Forschungslinien müssen wir weiter investieren? Was haben wir gelernt und was konnten wir bereits umsetzen? Welche Wissenslücken müssen wir in Zukunft noch schließen?

Der dritte Tag des Symposiums ist dem Austausch mit den Stakeholdern gewidmet. Hier werden relevante Ergebnisse in einem kürzeren Format präsentiert. Außerdem werden Poster zu den verschiedenen Arbeitspaketen gezeigt und die fünf Kurzfilme, die im Laufe des Projekts entstanden sind, vorgestellt.

Der Nachmittag ist ebenfalls dem Dialog und dem Austausch gewidmet, mit gezielten Workshops mit allen geladenen Gästen aus verschiedenen Branchen, um die Forschungsergebnisse, die Integration in die Praxis und die zukünftige Nutzung des gesammelten Know-hows der letzten vier Jahre zu diskutieren.

An diesem Tag werden Akteure aus der handwerklichen Fischerei und ihren Fischereiverbänden aus dem Norden und Süden des Landes, der industriellen Fischerei, Nichtregierungsorganisationen, der lokalen Politik, den Ministerien für Umwelt und Wirtschaft, Marikulturverbänden, der Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit, Nationalparks, Schulen und Bildungseinrichtungen sowie Universitäten und dem Tourismussektor zusammenkommen. Die Veranstaltung bringt Akteure aus dem ganzen Land und mit den unterschiedlichsten Hintergründen zusammen und soll u.a. den Dialog und das Verständnis untereinander und füreinander fördern.

Die Ergebnisse aus den gezielten Workshops sollen in die Forschung einfließen und schließlich in Form von Policy Briefs einen gesellschaftspolitischen Beitrag leisten können. Die Abschlusskonferenz ist somit zwar die Vorbereitung auf einen Projektabschluss, gleichzeitig aber auch ein Blick in die Zukunft und ein wichtiger Schritt in Richtung Verständnis eines global so bedeutsamen Systems wie des Humboldt-Auftriebsgebiets und seines nachhaltigen Managements.

Dieses "saisonale Paradoxon" wirft die folgenden Fragen auf: (1) Was sind die einzigartigen Merkmale des peruanischen Auftriebssystems im Vergleich zu anderen EBUS, die zu der phasenverschobenen Beziehung führen, und (2) wie beeinflusst das saisonale Paradoxon die Funktionsweise des Ökosystems? Anhand von Klimabeobachtungen für vier EBUS stellen die Autoren fest, dass das peruanische Auftriebssystem das einzige ist, das zeigt, dass intensiver Auftrieb mit tiefen Mischschichten zusammenfällt. Anschließend wenden sie ein gekoppeltes regionales biogeochemisches Ozeanzirkulationsmodell (CROCO-BioEBUS) an, um zu bewerten, wie das Zusammenspiel zwischen Mischschichten und Auftrieb die Saisonalität des Oberflächenchlorophylls im peruanischen Auftriebssystem reguliert. Das Modell des Autors reproduziert das "saisonale Paradoxon" innerhalb von 200 km vor der peruanischen Küste. Sie bestätigen frühere Erkenntnisse über den Hauptbeitrag der Mischschichttiefe zur Saisonalität des Chlorophylls im Vergleich zum Auftrieb. Tiefe Mischschichten im australischen Winter verursachen eine vertikale Verdünnung des Phytoplanktons und eine starke Lichtlimitierung, was sich auf das Wachstum auswirkt. Die Auswirkung der Advektion ist zwar zweitrangig, stimmt aber mit früheren Ergebnissen für das peruanische System und andere EBUS überein, wobei ein verstärkter Offshore-Export dem Aufbau von Biomasse an der Küste entgegenwirkt. Darüber hinaus stellen die Autoren fest, dass die relativ kälteren Temperaturen des aufgewirbelten Wassers die Phytoplanktonproduktivität leicht dämpfen und den Aufbau der Phytoplanktonbiomasse weiter verlangsamen. Diese Auswirkungen der Kombination aus tiefen Mischschichten und Auftrieb ziehen sich durch das gesamte Ökosystem, von der Primärproduktion bis hin zur Export- und Exporteffizienz. Die Ergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle des Zusammenspiels zwischen der Tiefe der Mischschichten und dem Auftrieb und legen nahe, dass das Oberflächenchlorophyll als Reaktion auf die Vergrößerung der Mischschichten im Zuge des Klimawandels zunehmen und das saisonale Paradoxon abgeschwächt werden könnte.

Originalveröffentlichung open access: 

Xue, Tianfei , Frenger, Ivy , Prowe, A. E. Friederike , Jose, Yonss Saranga und Oschlies, Andreas (2022) Mixed layer depth dominates over upwelling in regulating the seasonality of ecosystem functioning in the Peruvian Upwelling System. Open Access Biogeosciences (BG), 19 . pp. 455-475.

DOI 10.5194/bg-19-455-2022.

Der Artikel ist unter folgendem Link zugänglich: 

https://bg.copernicus.org/articles/19/455/2022/

Das Buchkapitel konzentriert sich auf drei sozial-ökologische Meeressysteme, um Schwachstellen und Hebelpunkte für Anpassung und Widerstandsfähigkeit zu ermitteln. Die Ergebnisse waren, dass (1) der peruanische handwerkliche Fischerei- und Aquakultursektor dringend einen institutionellen Rahmen für die Anpassung an künftige Umweltveränderungen benötigt; (2) Bottom-up-Anpassungsstrategien institutionelle Unterstützung erfordern, die auf sozio-ökologische Besonderheiten zugeschnitten ist; und (3) zusätzliche Forschung zu sozio-ökologischen Kipp-Punkten und deren Auswirkungen auf die Interaktionen zwischen Mensch und Natur sowie auf die gesellschaftlichen Folgen notwendig ist. Diese Erkenntnisse könnten für andere Systeme, die vor ähnlichen Herausforderungen stehen, von Nutzen sein.

Originalveröffentlichung: 

Romagnoni G., Kluger L., Tam J., Wolff M. 2022. Anpassungen an Klimaschwankungen in sozial-ökologischen Systemen der Fischerei und Aquakultur im Ökosystem des nördlichen Humboldtstroms: Herausforderungen und Lösungen. In: Human-nature interactions. Erforschung der Werte der Natur in verschiedenen Landschaften. Misiune I., Depellegrin D., Egarter Vigl L. (Eds). Springer Nature. Offener Zugang.

DOI:10.1007/978-3-031-01980-7_30

Lizenz: CC BY 4.0

In Buch: Wechselwirkungen zwischen Mensch und Natur (S.389-403)

Projekt: Humboldt-Kipppunkte

Das gesamte Buch ist frei zugänglich und das oben genannte Kapitel ist über den folgenden Link zugänglich: 

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-01980-7_30