Fernerkundung für Forschung und Monitoring von Seen

In Ecological Indicators veröffentlichten wir einen Review-Artikel zu aktuellen Fortschritten und Aspekten von Möglichkeiten der Fernerkundung von Seen. Dabei fokussierten wir uns auf Indikatoren der Wasserklarheit, Biologie, Wassertiefe, Temperatur und Eisphänologie.

Review-Artikel: Remote sensing for lake research and monitoring - recent advances. Ecological Indicators 64, pp.105-122.

Autoren: Katja Dörnhöfer & Natascha Oppelt

 

Seen sind wichtige Ökosysteme, die eine Vielzahl an Ökosystemleistungen beinhalten. Stressfaktoren wie Eutrophierung oder Klimawandel bedrohen ihre ökologischen Funktionen. Nationale und internationale Richtlinien reagieren auf diese Bedrohungen und fordern konsistente Verfahren für ein Langzeit-Monitoring. Fernerkundungsdaten und –produkte ermöglichen sowohl einen zeitlich wie auch räumlich synoptischen Blick. Deren Integration kann zu einem besseren Verständnis der Ökologie und Wasserqualität von Seen führen. Fernerkundung gewinnt deshalb zunehmend an Bedeutung für die Analyse von Wasserkörpern. Es  gibt viele verschiedene empirische und semi-analytische Algorithmen, um Fernerkundungsindikatoren zu bestimmen, die als Proxys für klimatische oder ökologische Reaktionsvariablen dienen. Nichtsdestotrotz findet Fernerkundung kaum in bestehenden Monitoring-Netzwerken statt.


Dieser Review-Artikel liefert daher einen umfangreichen Überblick wie Fernerkundung Forschung und Monitoring von Seen unterstützen kann. Wir legen den Schwerpunkt auf Fernerkundungsindikatoren für folgende Seeeigenschaften: Wasserklarheit (suspendierte Schwebstoffe, Gelbstoffe, Secchi-Tiefe, diffuser Attentuationskoeffizient, Trübung), Biologie (Phytoplankton, Cyanobakterien, submerse und emerse aquatische Vegetation), Bathymetrie, Wassertemperatur (Wasseroberflächentemperatur) und Eisphänologie (Eisbedeckung, Anfrieren, Auftauen). Nach einem kurzen Hintergrundkapitel, das die Prinzipien der Gewässerfernerkundung erklärt, stellen wir verfügbare Sensoren und Methoden vor. Wir teilen Fallstudien über Fernerkundungsindikatoren anhand der Eigenschaften von Seen und deren Prozesse ein. Wir diskutieren momentane Herausforderungen und Vorteile bezüglich einer Integration von Fernerkundung in Monitoring und ökologische Forschung von Seen. Dabei berücksichtigen wir Datenverfügbarkeit, existierende Tools und Genauigkeiten.