Analyse langfristiger Änderungen in der Tidedynamik der Nordsee (TIDEDYN)

Projektdaten

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Projektbeschreibung

Pegelaufzeichnungen aus dem Gebiet der südöstlichen Nordsee zeigen seit Mitte des 20. Jahrhunderts Veränderungen im lokalen Tideregime. Während der mittlere Meeresspiegel (englisch: Mean Sea Level, MSL) über die vergangenen 150 Jahre dem globalen Trend folgt, zeigen Auswertungen der mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasser signifikant abweichende Trends. So sind die Tidehochwasser signifikant schneller als der MSL angestiegen, während die Tideniedrigwasser deutlich geringere oder z.T. negative Trends aufzeigen. Daraus resultiert eine gleichzeitige Zunahme des Tidehubs (die Differenz aus Tidehoch- und Tideniedrigwasser) von bis zu 10 % seit 1955. Derartige Veränderungen haben direkte Auswirkungen auf den Küstenschutz. So ergeben sich bei einem Anstieg der mittleren Tidehochwasser größere Wassertiefen, wodurch das Wellenklima in der Deutschen Bucht beeinflusst wird und es zu größere Wellenhöhen und Brandungsenergien kommt. Mit dem größeren Tidenhub führt dies zu höheren Tidestromgeschwindigkeiten, welche Erosion an Inselsockeln, Strandausräumungen und bei Sturmflutereignissen auch Dünen- und Kliffabbrüche verursachen können. Weiterhin wird durch die geringeren Tideniedrigwasser die Schiffbarkeit flacher Küstengewässer potentiell reduziert.

Die beobachtete Zunahme des Tidehubs in der Deutschen Bucht ist in ihrer starken Ausprägung ein weltweit einzigartiges Phänomen, welches bis heute nicht erklärt werden konnte. Als mögliche Ursachen kommen sowohl großräumige als auch lokale Prozesse in Betracht. Bei Ersteren handelt es sich z.B. um langfristige Änderungen im MSL oder Änderungen in der thermischen und halinen Schichtung des Atlantiks, d.h. globalen ozeanischen Veränderungen, welche dann auf das Schelfmeer Nordsee wirken. Mögliche lokale Ursachen sind z.B. morphologische Veränderungen im Küstenvorfeld oder anthropogene Einflüsse wie der Ausbau von Ästuaren und Tideflüssen. Dem entsprechend ist sowohl eine Betrachtung der regionalen Prozesse innerhalb der Nordsee als auch eine großräumigere Betrachtung im gesamten Nordatlantik notwendig, wobei auch möglicherweise resultierende Wechselwirkungen beachtet werden müssen. Hierzu soll eine integrierte Analyse von hochauflösenden numerischen Modellen und Beobachtungsdaten mit robusten Methoden der Zeitreihenanalyse durchgeführt werden, um die Änderungen im Tideregime der Nordsee und dem angrenzenden Nordatlantik über die vergangen 60 bis 70 Jahre zu beschreiben, zu modellieren und systematisch zu erforschen. Weiterhin sollen die einzelnen ursächlichen Prozesse mittels Sensitivitätsstudien voneinander abgegrenzt werden.

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