Satelliten liefern detailliertes Bild des Zustands aquatischer Ökosysteme
Seen und Küstengewässer haben einen großen Einfluss auf die lokale Ökologie und das Wohlergehen der Menschen im Allgemeinen. Sie erbringen auf vielfältige und zuweilen gegensätzliche Weise Ökosystemdienstleistungen. Wie wichtig es ist, mehr über den Zustand dieser Wasserkörper zu erfahren und ihn zu verstehen, wird durch mehrere europäische Richtlinien bestätigt, darunter die Badegewässerrichtlinie (2006/7/EG) und die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) (2000/60/EG). Gewässerüberwachung bedeutet traditionell, zur Probenahme hinauszugehen und dann Tests im Labor durchzuführen. Dieser Ansatz ist jedoch arbeits-, kosten- und zeitintensiv. Überdies kann diese Form der Überwachung aufgrund der begrenzten Zugänglichkeit von Probenahmestellen und der damit zusammenhängenden geringen Probenahmehäufigkeit dazu führen, dass die räumliche und zeitliche Dynamik der Wasserqualität nicht erfasst werden kann. Durch eine Kombination aus Erdbeobachtungsdaten mit innovativen Instrumenten vor Ort und Vorhersagen aus Modellen gewährleistet das EU-finanzierte Projekt EOMORES eine umfassende Überwachung der Wasserqualität von Küsten- und Binnengewässern. „Die vollständig automatisierten kommerziellen, zuverlässigen und nachhaltigen Dienstleistungen von EOMORES werden (inter)nationale und regionale Behörden, die für die Überwachung und Verwaltung der sowie die Berichterstattung über die Wasserqualität gemäß Wasserrahmenrichtlinie verantwortlich sind, sowie private, in diesem Bereich tätige Einrichtungen, etwa Baggerfirmen, unterstützen“, sagt Projektkoordinatorin Annelies Hommersom.
Innovative Technologie
EOMORES entwickelte nutzungsrelevante, nachhaltige kommerzielle nachgelagerte Dienstleistungen zur operative Überwachung, Berichterstattung und Vorhersage der Binnen- und Küstengewässerqualität. Diese beruhen auf den verbesserten Methoden zur Ableitung von Wasserqualitätsdaten aus den Erdbeobachtungen der Sentinel-3-, -2- und -1-Satelliten, die Teil des Copernicus-Programms der Europäischen Weltraumorganisation sind. Hommersom zufolge wurde viel Arbeit investiert, um die Methoden der Ableitung von Wasserqualitätskarten von den Sentinel-Satelliten (S2, S3) weiterzuentwickeln. „EOMORES kombiniert die Vorteile dieser Satelliten, indem das täglich verfügbare Bildmaterial von S3 mit der hohen Auflösung von S2 genutzt wird“, lautet ihr Kommentar. Die Forschungsgruppe baute und erprobte außerdem das eigenständige Vor-Ort-Instrument „WISPstation“, das der häufigen Überwachung der Wasserqualität dient. Fünf dieser neuen innovativen Instrumente, die automatisch häufig vor Ort erhobene Wasserqualitätsdaten erfassen und nur minimale Wartung erfordern, wurden in europäischen Seen stationiert. Außerdem entwickelte das wissenschaftliche Team ökologische Modelle wie das AlgaeRadar zur Vorhersage von Algenblüten. Die Stärke dieses Modells ist seine kurze Aufbau- und Simulationszeit.
Besseres Umweltmanagement
Die drei Komponenten (Satellitenüberwachung, Überwachung vor Ort und Modellierung) können je nach Anwendungsbedarf flexibel kombiniert werden. „Zu den Optionen zählen die Überwachung nahezu in Echtzeit, Langzeitanalysen für ökologische Zwecke und Prognosen zur Frühwarnung. Die Produkte und Dienstleistungen von EOMORES wurden im praktischen Einsatz gründlich validiert und stehen jetzt auf operationeller Basis zur Verfügung: Sie werden als Produkt- und Dienstleistungsportfolio präsentiert“, erläutert Hommersom. Unter Einbeziehung des Feedbacks eines Anwendungsforums der Wasserwirtschaft wurde im Projekt gewährleistet, dass die von EOMORES angebotenen raumbezogenen Daten und Vorhersagen eine wertvolle Ergänzung für das Wassermanagement darstellen werden, die ein besseres Verständnis der lokalen Wassersysteme und das rechtzeitige Ergreifen von Maßnahmen ermöglichen, um den Bürgerinnen und Bürgern der EU gesunde Gewässer zu bieten. „EOMORES hat in Zusammenarbeit mit dem Projekt CoastObs außerdem das Weißbuch ‚Satellitengestützte Überwachung der Wasserqualität zur Unterstützung der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie‘ herausgegeben und damit einen Beitrag zur Vorbereitung umweltpolitischer Entscheidungen geleistet“, betont Hommersom.
Schlüsselbegriffe
EOMORES, Erdbeobachtung, Ökosystemdienstleistungen, Wasserrahmenrichtlinie, Sentinel, WISPstation, WRRL, AlgaeRadar, Wasserüberwachung, Badegewässerrichtlinie
