Seit 2017 treten Blaualgenblüten in der Mosel auf, welche für Menschen und Ökosysteme schädlich sein können. Die Ursachen sowie Quellen dieser Blüten werden diskutiert. Schwebstoffe sind für das qualitative und quantitative Sedimentmanagement bedeutend, nachhaltige Strategien zum Umgang erfordern die Kenntnis der Sedimentquellen und -senken. Flächige Fernerkundungsdaten bieten hier Potenzial, um in Kombination mit In-situ-Daten einen wesentlichen Informationsbeitrag zu liefern.

Veranlassung

Für jeden der genannten Forschungsaspekte sind großflächige, räumlich aufgelöste Untersuchungen wesentlich, um die offenen Fragestellungen zu bearbeiten. Hier setzt das Projekt MeskalMon an und versucht mithilfe der Fernerkundung:

1. Chlorophyll-a im Wasser und blaualgentypische Aufrahmungen an der Oberfläche großflächig zu erfassen und Hinweise auf räumliche Ausmaße und Verteilungen von Algen zu geben
2. großräumige Schwebstoffverteilungen zu erfassen und in Sedimentbilanzen zu integrieren
3. den Verlauf der Querdurchmischung entlang von Fließgewässern zu beschreiben und für Alarmmodelle zu parametrisieren

Hierzu werden in mehreren Messkampagnen an Rhein und Mosel In-situ-Messdaten erhoben, begleitet durch fernerkundliche Messungen mit einer Multi- bzw. Hyperspektralkamera, einer Drohne sowie verfügbaren Satellitenaufnahmen. Ergänzt werden diese Messkampagnen durch Zeitreihenanalysen an Dauermessstellen in Kombination mit archivierten Satellitenaufnahmen.

Ziele

• Erhöhung des Nutzens von Fernerkundungsdaten zur flächenhaften Erfassung der in Fließgewässern stark interferierenden Parameter Chlorophyll-a von Algen und Schwebstoffen bzw. Trübung
• valide Aussagen zur Repräsentativität von Punktmessungen (In-situ-Messungen) für Chlorophyll-a und Schwebstoffgehalt in größeren Fließgewässern
• Erstellung eines kombinierten Werkzeugsets mit möglichst automatisierten Auswerteroutinen; hierdurch Ausweitung der Anwendbarkeit auf weitere Flussgebiete (Untersuchungsgebiete Projekt: Mosel und Rhein)

Ausblick auf die nächsten Jahre

• Fertigstellung des Messkonzeptes und Durchführung der Messkampagnen (erste Kampagne Sommer/Herbst 2022)
• Ausbau des (teil-)automatisierten Workflows zur Ableitung von Chlorophyllgehalt, Trübung und Schwebstoffen aus Satellitendaten sowie Erweiterung/Anpassung für Kamera und Drohne
• darauf basierend Entwicklung kalibrierter Produkte zum Auftreten von Algenblüten, zur Verteilung von Schwebstoffen und zur Querdurchmischung von Wasserkörpern
• exemplarische Verwertung der Produkte und Wissenstransfer durch Nutzerworkshops

Dr. Björn Baschek Dipl.-Phys.

Stellv. Referatsleiter, Ansprechpartner Fernerkundung Deputy Head of Department, Contact Remote Sensing

Referat M5 Geodäsie und Fernerkundung

Telefon: +49 261 1306-5395

E-Mail-Adresse * baschek@bafg.de

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