Projektlaufzeit: 2012 - 2015

Die Flusseinträge weitgehend ungeklärter häuslicher Abwässer von mehr als 26 Mio. Einwohnern und industrieller Abwässer haben in den letzten Jahrzehnten zu einem fortschreitenden Anstieg der Nähr- und Schadstoffkonzentrationen im Küstenwasser geführt. Auf Grundlage von Modellsimulationen und Szenariorechnungen sollen Hot Spots der Nährstoffbelastung in der Bucht identifiziert und eine wissenschaftliche Basis für potentielle Maßnahmen im Küstenmanagement geschaffen werden. Die Entwicklung des Modells erfolgt auf Basis der Delft3D-Modellsoftware. Zur Entwicklung der gekoppelten Module für Strömung und Nährstoffverteilung werden umfangreiche Felduntersuchungen in der Bucht von Jakarta durchgeführt. Eng verknüpft mit den Forschungsaktivitäten sind Weiterbildungs- und Trainingsinitiativen in Indonesien und Deutschland.

Das Vorhaben ist Teil des BMBF-Verbundprojektes „Einfluss von Meeresverschmutzung auf Biodiversität und den Lebensunterhalt von Küstenbewohnern“, welches zusammen mit dem Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) in Bremen, dem Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans Knöll Institut (HKI) in Jena, der Universität Rostock sowie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) im Rahmen des SPICE III-Programms durchgeführt wird. Im Oktober 2012 erfolgten erste Messungen zur Hydrographie und Nährstoffsituation in der Bucht, die gemeinsam mit den indonesischen Kollegen vom Research Center for Marine and Fisheries Product Processing and Biotechnology und der Universität Bogor sowie den Partnern der RWTH Aachen durchgeführt wurden.

Generell finden sich stark erhöhte Stickstoff- und Phosphorkonzentrationen in unmittelbarer Küstennähe vor den Abflüssen der Metropolregion Jakarta. Die Konzentrationen nehmen zur offenen See hin jedoch rasch ab, z.T. bis auf Werte unterhalb der Nachweisgrenze. Die Verteilung des Chlorophyll-a (als Biomasseäquivalent des Phytoplanktons) zeigt ebenfalls erhöhte Konzentrationen im küstennahen Bereich, läuft jedoch nicht konform mit der Nährstoffverteilung. Die Nährstoffkonzentrationen in den Kanälen und Flüssen der Stadt, die teilweise als Vorfluter zur Abwasserentsorgung genutzt werden, variieren stark. Schwankungsbreiten für den Gesamtstickstoff lagen zwischen 93 µM und 1.600 µM, für Phosphor zwischen 16 µM und 140 µM.

Ammoniumverteilung [µM] in der Bucht von Jakarta im Oktober 2012 (NN = Messwert unterhalb der Nachweisgrenze von 0,05 µM)
Ammoniumverteilung [µM] in der Bucht von Jakarta im Oktober 2012 (NN = Messwert unterhalb der Nachweisgrenze von 0,05 µM)

Zur Simulation der Nährstoffverteilung wurde zunächst mit dem Aufbau eines hydrodynamischen Modells begonnen, welches einen großen Teil der Javasee abdeckt. Das Modellgitter hat im äußeren Bereich eine Auflösung von ca. einem Kilometer und wird zur Jakarta Bucht hin auf einen Gitterabstand von 100 m verfeinert.

Bathymetrie und Gitternetz des Strömungsmodells für das Untersuchungsgebiet in der Javasee
Bathymetrie und Gitternetz des Strömungsmodells für das Untersuchungsgebiet in der Javasee

Forschungsabteilung:

Koordination:

  • Dr. Karl-J. Hesse

Mitarbeiterinnen & Mitarbeiter:

  • M.Sc. Simon van der Wulp
  • TA Daniela Koch
  • Dr. Norbert Ladwig

Indonesische Partner:

Research Center for Marine and Fisheries Product Processing and Biotechnology (BBRP2B)  Universität Bogor (IPB)

Deutsche Partner:

  • Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie Bremen (ZMT)
  • Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der  Kohle der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH)
  • Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans Knöll Institut Jena (HKI)
  • Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät der Universität Rostock

Förderung:

  • BMBF