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Hochschule Bremen - University of Applied Sciences

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Beitrag zum Forschungscluster "Region im Wandel" - Langfassung

Prof. Dr. Heiko Brunken
Lehrgebiet Ökologie und Naturschutz
Angewandte Fisch- und Gewässerökologie
Fakultät 5/ISTAB
Hochschule Bremen
Neustadtswall 30
D-28199 Bremen

heiko.brunken@hs-bremen.de
Tel. +49 (0)421 / 5905 - 4280
Erfahrungen aus der Praxis - für Forschung und Entwicklung in der Region
Prof. Dr. Heiko Brunken, Jahrgang 1955, Studium der Biologie an der TU Braunschweig, Promotion über Fischfauna und Gewässerrenaturierung in der Kulturlandschaft. Wissenschaftliche und berufspraktische Erfahrungen am Forschungsinstitut Senckenberg in Frankfurt am Main über Fischartengemeinschaften großer Flüsse (Rhein, Main) und Fischfauna von Naturschutzgebieten. Langjährige Lehrtätigkeit an der TU Braunschweig auf dem Gebiet Fließgewässer- und Fischökologie und Begründung der dortigen Arbeitsgruppe Fischökologie. Umweltbildung und Referententätigkeit zum Thema Gewässerschutz und Fischökologie. Berufspraxis in der Umweltverwaltung (Untere Naturschutzbehörde Landkreis Helmstedt; Umweltschutzbeauftragter der Stadt Königslutter am Elm) und im Umweltconsulting (F&N UmweltConsult, Hannover) mit den Schwerpunkten Flussgebietsmanagement und Gewässerrenaturierung. Begründer der „Tagungen der Gesellschaft für Ichthyologie e.V. (GfI)“ als Fortführung der Symposien für Ökologie, Ethologie und Systematik der Fische, Gründungsmitglied der Gesellschaft für Ichthyologie e.V. (GfI), Initiator des Projektes „Digitaler Fischartenatlas von Deutschland und Österreich“. Aktive Mitarbeit in mehreren Naturschutzverbänden wie BUND (wiss. Beirat), Naturschutzforum Deutschland (Präsidium) und Biologische Schutzgemeinschaft Hunte Weser-Ems (Fachgruppe Säugetiere). Mitglied im wissenschaftlichen Beirat der Stork-Foundation (Störche für unsere Kinder), Gründungsmitglied des brasilianischen Gewässerschutzverbandes ANE (Associação Águas do Nordeste). Seit 2000 Professor für Ökologie und Naturschutz an der Hochschule Bremen im Internationalen Studiengang Technische und Angewandte Biologie (ISTAB). Lehre im Bereich Ökologie und Naturschutz, Zoologie, aquatische Ökosysteme, Forschungsschwerpunkte Gewässerrenaturierung, digitale Biodiversitätsdatenbanken und Fischbiodiversität. Internationale Kooperationen mit Universitäten und Institutionen in Nordostbrasilien, dort Begründung von Internetportalen zur Kartierung und Publikation von biologischen Verbreitungsdaten.
Einbindung in das Forschungscluster „Region im Wandel“ der Hochschule Bremen
Die wasserreiche Landschaft Nordwestdeutschlands unterliegt durch Nutzungswandel, Meeresspiegelanstieg und Umbrüchen in der Infrastruktur einem stetigen Wandel. Wirtschaftliche Entwicklungen wie Flussvertiefungen und Ausbau der Häfen, ein beschleunigter Klimawandel und eine Intensivierung der Landwirtschaft für den Nahrungsmittelexport und den Anbau von Energiepflanzen führen zu einem starken Wandel auch bezüglich der Lebensgemeinschaften und der Ökosysteme. Diese Entwicklung einer sich zunehmend schneller wandelnden Region hat sich in jüngster Zeit vor dem Hintergrund von Globalisierung und insbesondere der angestrebten Energiewende noch weiter beschleunigt. Beim Thema Energieerzeugung zeichnet sich eine Trendwende ab weg von zentralen Kraftwerken hin zu dezentralen und damit meist flächenbeanspruchenden Formen wie Windparks, Leitungstrassen oder landwirtschaftlichen Flächen für den Anbau von Energiepflanzen.

Energieerzeugung wird damit zunehmend zu einem ökologisch relevanten Flächenproblem. Eine Regionalentwicklung, die sich den in der Verfassung verankerten Zielen der Nachhaltigkeit verpflichtet sieht, erfordert einen Ausgleich oder idealerweise eine Synergie von ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekten. Ein auf lange Sicht gesehenes, nachhaltiges Management der natürlichen Ressourcen wie Biodiversität, Wasser und Böden kann nur dann gewährleistet werden, wenn ökologisch und ökonomisch tragfähige Landnutzungskonzepte entwickelt werden, die sich einerseits am natürlichen Potential der Landschaft orientieren und andererseits offen sind für vielleicht auch unkonventionelle, pragmatische Lösungsansätze im Sinne einer „Landschaft im Wandel“. Dies gilt insbesondere für die vom Menschen in langer Tradition geprägten und sich stetig weiterentwickelnden Kulturlandschaften des Küstenraumes. Vor diesem Hintergrund und im Spannungsfeld zwischen Schutz, Pflege und Entwicklung von Landschaften versucht die bei ISTAB verankerte angewandte Naturschutz- und Umweltforschung gerade auch innerhalb des Forschungsclusters „Region im Wandel“ Beiträge zu dauerhaft tragfähigen, das heißt nachhaltigen Lösungen beizusteuern.
Umweltdaten als Basis für raumbedeutsame Entscheidungen
Eine wesentliche Basis für die gerechte Abwägung zwischen den Belangen des Natur- und Umweltschutzes einerseits und den anderen, konkurrierenden Belangen einer regionalen Raumentwicklung andererseits sind qualifizierte und gut zugängliche Umweltdaten über den Zustand von Natur und Landschaft. In einer fachübergreifenden Arbeitsgemeinschaft zwischen der Biologie und der Informatik (Prof. Dr.-Ing. Vatterrott) an der Hochschule Bremen wurde zu diesem Zweck innerhalb des Forschungsclusters ein „Digitaler Biodiversitätsatlas“ in Form einer Web 2.0 Anwendung entwickelt. Diese auf open-source-Produkten basierende Softwarelösung ermöglicht es insbesondere auch Organisationen außerhalb der etablierten Umweltverwaltung (Naturschutzverbände, Museen, Schulen), sich in Server-basierten Netzwerken zu organisieren und biologische Daten zu erheben und über das Internet zu kommunizieren.
Digitale Biodiversitätsatlanten - Tools zur Unterstützung regionaler und internationaler Expertennetzwerke für die Erfassung und Bewertung biologischer Diversität
In Kooperation mit Prof. Dr.-Ing. Heide-Rose Vatterrott, Fakultät 4/IFI - unter Mitarbeit von Carl-Heinz Genzel, Konstanze Steinhausen und Martin Winkler

Eine grundlegende Voraussetzung zum Schutz der biologischen Vielfalt sind genaue Informationen über die Biologie und die Verbreitung von Arten. Bei der Erfassung und Kommunikation von faunistischen und floristischen Daten zeichnen sich in Deutschland derzeit divergierende Trends ab. Bestimmte Artengruppen und besondere Schutzgebiete werden auf Grund EU-rahmenrechtlicher Vorgaben (Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie FFH, Wasserrahmenrichtlinie WRRL) von behördlicher Seite oft mit professionellem Aufwand meist über spezialisierte Planungsbüros erfasst, ausgewertet und über GIS-Systeme direkt an die EU gemeldet. Das wissenschaftliche Arbeiten an Hochschulen und Forschungseinrichtungen orientiert sich heute aus verschiedenen Gründen (z.B. Evaluation von Forschungsergebnissen) an hoch spezialisierten Einzelthemen, Publikationen erfolgen überwiegend in Form von isolierten Fachbeiträgen. Klassische monographische Bearbeitungen z.B. über bestimmte Arten oder Artengruppen oder qualifizierte Gebietsbeschreibungen (Faunen- und Florenwerke) treten dabei zunehmend in den Hintergrund.

Somit ist im angewandten Naturschutz paradoxerweise eine Situation entstanden, in der es, trotz der allgemeinen Erkenntnis zur Notwendigkeit der Erfassung von Biodiversitätsdaten und vermehrten behördlichen Anstrengungen, einen großen Mangel an der Erfassung und Aktualisierung von regionalen und internationalen faunistischen und floristischen Verbreitungsdaten gibt. In dieser Situation kommt der verstärkten Einbindung des ehrenamtlichen Elementes (wieder) eine zunehmende Bedeutung zu. Dieses kann heute im Zeitalter des WEB 2.0 auch durch interaktive Online-Werkzeuge und Publikationsplattformen im Internet erfolgen.

In einer Arbeitsgemeinschaft zwischen Biologie (ISTAB) und Informatik (IFI) an der Hochschule Bremen wurde ein digitaler Biodiversitätsatlas in Form einer WEB 2.0-Anwendung entwickelt, um den Aufbau und die Arbeit regionaler, zoologischer Expertennetzwerke zu optimieren.

Das entwickelte Framework gestattet es einerseits, vielfältige fachwissenschaftliche Informationen in Form von Texten, Bildern, u.a. zu unterschiedlichen Spezies zu verwalten und diese für Fachwissenschaftler leicht zugänglich sowie änder- und erweiterbar anzubieten. Andererseits ermöglicht das System, Daten über die Verbreitung der Spezies aus unterschiedlichen Quellen (amtliche Erfassung, Auswertung wissenschaftlicher Untersuchungen, Meldungen interessierter Laien) in einer Plattform zusammenzuführen und unter Wahrung arten- und datenschutzrechtlicher Auflagen für unterschiedliche Auswertungszwecke online zur Verfügung zu stellen. Die Integration zusätzlicher Verbreitungsinformationen kann dabei komfortabel realisierbar werden. Darüber werden intuitiv bedienbare Lösungen für raumbezogenen Anfragen entwickelt, wobei Kartenmaterial unterschiedlicher Anbieter zur Visualisierung genutzt werden sollte. Die internationale Anwendung wird durch die Mehrsprachigkeit der Webanwendung gewährleistet, neben einer deutsch- und englischsprachigen Version gibt es auch eine portugiesischsprachige Version.

Die Anwendung basiert ausschließlich auf frei verfügbarer Software und besteht im Wesentlichen aus einer neuen Komponente „Biodiversitätsatlas“ für das Content Management System Joomla! Als Datenbankbetriebssystem für die Verwaltung aller Daten dient MySQL. Die Realisierung geographischer Projektionen in das System erfolgt über die Open-Source-Bibliothek Proj4js, die im Rahmen eines eigens entwickelten Plugins in Joomla! integriert wurde. Die Kombinationen der im Rahmen des Frameworks verwalteten Verbreitungsdaten mit Kartenmaterial unterschiedlicher Anbieter erfolgt mit Hilfe der Web-GIS Bibliothek Open Layers. Das Basiskartenmaterial wird über Open Street Map zur Verfügung gestellt.
Projekt "Digitaler Fischartenatlas von Deutschland und Österreich "
In Kooperation mit Gesellschaft für Ichthyologie e.V. und der Deutschen Elasmobranchiergesellschaft

Die Verbreitung von Fischarten wird erstmals für Deutschland und Österreich in nationalem Maßstab dargestellt (ca. 150.000 Verbreitungspunkte). Der Atlas stellt darüber hinaus zahlreiche Informationen zur Biologie der Fischarten, zum Fischarten- und Gewässerschutz sowie zu zahlreichen weiteren naturkundlich-wissenschaftlichen fischökologischen Themen zur Verfügung. Mittelfristig ist eine Umstellung der bisherigen statischen Darstellung auf das neue WEB 2.0-Framework geplant. In diesem Zuge sollen auch die deutschen Meeresfische eingebunden werden, da gerade im Bereich der Meeresumwelt durch Klimawandel und Nutzungsintensivierung (z.B. Offshore-Windparks) starke Veränderungen der regionalen Faunen zu erwarten sind. Langfristiges Ziel ist die Einbindung regionaler Biodiversitätsdatenbanken in internationale Projekte mit der Entwicklung entsprechender Schnittstellen zum Datenaustausch.
Digitaler Fischartenatlas von Pernambuco, Nordostbrasilien
In Kooperation mit unseren Partnerhochschulen UFPE und UFRPE in Recife, Pernambuco

Das brasilianische Bundesland Pernambuco zeichnet sich durch eine außerordentliche Vielfalt an Ökosystemen aus. Gleichzeitig führt auch hier der wirtschaftlich bedingte Strukturwandel zu nachhaltigen Veränderungen der Lebensräume und damit ihrer Flora und Fauna. Erstmals werden hier für eine Region in Brasilien, einem Hotspot der globalen Biodiversität, faunistische Verbreitungsdaten im regionalen Maßstab zusammengetragen und im Internet publiziert. Zurzeit laufen in Kooperation mit einer NGO aus dem Bereich Gewässerschutz (ANE Associação Águas do Nordeste) erste Aktivitäten, den Atlas zu einem allgemeinen Kartierungswerkzeug für alle aquatische Organismengruppen für gesamt Nordostbrasilien auszubauen.
Atlas der Herpetofauna von Pernambuco, Nordostbrasilien
In Kooperation mit unserer Partnerhochschule UFRPE in Recife, Pernambuco

Mit dem Atlas zur Kartierung der Amphibien und Repilien von Pernambuco kommt erstmals das neue Joomla!-Framework „Biodiversitätsatlas“ zur Anwendung.
Atlas der Säugetiere von Nordwestdeutschland
In Kooperation mit der Fachgruppe Säugetiere der Biologischen Schutzgemeinschaft Hunte Weser-Ems (BSH), der Hanseatischen Naturentwicklungsgesellschaft (haneg) und dem Arbeitskreis Säugetiere beim Naturwissenschaftlichen Verein zu Bremen (NWV)

Im Mittelpunkt des Bearbeitungsgebietes steht die Metropolregion Bremen-Oldenburg. Informationen über die Verbreitung und Biologie von Säugetieren sind bisher nur sehr vereinzelt vorhanden. Gleichzeitig erfordert der regionale Wandel aber Daten zur Vermeidung von Umweltbeeinträchtigungen, so z.B. über Fledermäuse bei der Einrichtung von Windparks. Der noch im Aufbau befindliche Atlas soll die Einrichtung eines Expertennetzwerkes in der Nordwestregion ermöglichen.

[Die aktuelle Atlasversion der Säugetiere ist im Moment noch nicht öffentlich zugänglich - Stand: 05.11.12]

 

 

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