Projekte unter Leitung von PD Dr. Hans-Jörg Barth
Laufende Projekte:
Regionalplanung
in der Provinz Riyadh: Naturraumpotentialanalyse, Landschaftsbewertung und Strategien zum nachhaltigen Umweltmanagement
Dendrochronologische
Untersuchungen an Juniperus sp. im Gebirgsland von Asir, Saudi-Arabien
Der
Kohlenwasserstoffeintrag in den Arabischen Golf – Fallstudien, Prozesse, Strategien zur Ölbekämpfung und Unfallvermeidung
Nachhaltiger
Wandertourismus im Elbsandsteingebirge – Entwicklung eines Ausbildungsprogramms und Routenplanung
Abgeschlossene Forschungsvorhaben zwischen 2000 und 2003:
Die
Entstehung der Winterniederschläge in der Ostprovinz Saudi Arabiens
Die
Küstenökosysteme am Arabischen Golf 10 Jahre nach der
Ölkatastrophe des Golfkrieges von 1991
Holocene
sedimentation processes at the Saudi Arabian Gulf coast
"Regionalplanung
in der Provinz Riyadh: Naturraumpotentialanalyse, Landschaftsbewertung und Strategien zum nachhaltigen Umweltmanagement"
Dieses Vorhaben bearbeiten wir als Kooperationspartner der GTZ und der Arriyadh Development Authority.
Mitarbeiter: Peter Navratil und Michael Welz
Das Vorhaben ist Teilbereich des "Strategic Plan for the Arriyadh Region" (SPAR) - Projektes welches
von der Arriyadh Development Authority in Zusammenarbeit mit der GTZ bearbeitet wird und von 2004 bis 2007 angesetzt ist. Ziele des SPAR-Projektes
ist eine umfassende sektorale Raumanalyse mit der Bestimmung von Entwicklungstrends bis 2025. Darauf aufbauend wird ein "Referenz Szenario" für
die Entwicklung des Raumes (etwa so groß wie Deutschland) bis zum Jahre 2025 entwickelt. Die Wünsche und Visionen der Auftraggeber
werden im nächsten Schritt in das Referenz Szenario eingearbeitet wodurch ein finaler Entwicklungsplan für die Region Riyadh
entsteht. Im Rahmen der Raumanalyse wird zunächst eine Naturraumklassifizierung vorgenommen. Im nächsten Schritt wird das Potential
der verschiedenen geo-ökologischen Raumeinheiten bewertet. Gebiete mit hohem geo-ökologischen Potential werden verschiedenen
Schutzkategorien zugeordnet. Für die jeweiligen Schutzzonen wird ein Umweltmanagement-Plan entwickelt, der den jeweiligen Erfordernissen
angepasst ist und in Zukunft eine ökologisch nachhaltige Entwicklung erlaubt. Neben ausführlichen Geländearbeiten, die im
Frühjahr 2005 durchgeführt wurden, liegen die methodische Schwerpunkte auf Remote Sensing und GIS Techniken.
Förderung: : GTZ
"Development of Agriculture in the Riyadh Region during the past 30 years - A knowledge based crop
detection using remote sensing techniques"
Bearbeiter: Michael Welz,
Förderung: ADA
This study is aiming at two different objectives:
1. to develop a method of knowledge based crop detection in order to have an instrument of fast and
effective monitoring.
2. to be able to document the enormous rise of agriculture in the Riyadh Region
as well as the changes towards a more sustainable high value crop production.
These results will present an important instrument of regional planning. On one hand it is possible
to visualize the future development according to the trends of the past years and on the other hand they will enable the authorities to
develop desperately needed strategies of land restoration regarding the vast abandoned agricultural areas.
"Climate impacts of the Riyadh metropolitan area expansion - Strategies for future development"
Bearbeiter: Andreas Mayer,
Förderung: ADA
This study is aiming at four different objectives:
1. to display the different steps of evolution of the Riyadh metropolitan area during the last 50 years
2. to outline the basic factors pushing certain steps in development and compare these to other metropolitan
areas in the world
3. to assess the climatic impact of the vast expansion of developed land
4. to develop strategies for future development.
The first step will be a mostly remote sensing based analysis (multitemporal change detection). In the
second step the outputs will be connected to the social economic background information available in the archives of ADA (Development Plans,
statistics. etc.)
In the next phase all available climate data from several meteorological stations will be processed
(trend analysis). This will, combined with the data of the MEPA air quality report, draw a clear picture of the impact on the city climate.
„Dendrochronologische
Untersuchungen an Juniperus sp. im Gebirgsland von Asir, Saudi-Arabien“
Leitung : PD Dr. H.-J. Barth
Mitarbeiter: apl. Prof. Dr. H. Strunk, Dipl. Geogr. M. Staudinger, Michael Sigl
Im Gebirgsland des Asir im Südwesten der Arabischen
Halbinsel gedeihen in den Höhenklimaten teilweise dichte Bestände von Juniperus und Podocarpus (Bild
1). Seit über einem Jahrzehnt ist ein verbreitetes Absterben der Bestände zu beobachten (Bild
2). Da dieses Phänomen an verschiedenen Lokalitäten auftritt, wurde von der Nationalen Kommission für Umweltschutz in
Riyadh (NCWCD) ein Forschungsprogramm ins Leben gerufen, das die Gründe für das Absterben sowie geeignete Maßnahmen liefern
soll, um dieses einzudämmen. Auf Grund der großflächigen Verbreitung des Phänomens können neben anthropogenen
auch klimatische Ursachen nicht ausgeschlossen werden. Dieses wird mittels dendrochronologischer Untersuchungen der Juniperus sp.-Bestände
zwischen Al-Taif und Jabal Fayfa (nördlich der jemenitischen Grenze im Süden Saudi Arabiens) untersucht.
Zusätzlich wird versucht mittels alter Bauhölzer,
welche aus verschiedenen Ruinen gewonnen werden, die Chronologie über die Alter lebender Bestände hinaus zu erstellen. 300 – 500
Jahre erscheinen derzeit ein realistisches Ziel zu sein.
Untersuchungen von Paläoböden im gleichen Arbeitsgebiet
(Bild 3) liefern außerdem Klimadaten zum Zeitraum zwischen 4000 und 6000 BP. Ein hoher
Anteil an organischer Substanz und Tonmineralien weisen auf erheblich bessere Wachstumsbedingungen unter feuchterem Klima in diesem Zeitraum
hin.
Gefördert von der DFG (BA 1917 / 2-2) und NCWCD Saudi
Arabien zwischen März 2002 und Dez. 2003
Poster zu diesem Projekt (AK Geomorphologie
2004
Publikationen:
BARTH, H.-J. & H. STRUNK: Holozäner Klimawandel auf der Arabischen Halbinsel.
In: Geographische Rundschau Heft 1 2004
Tree
ring analysis of Juniperus sp. in the Asir Mountains, Saudi Arabia
Funding: Deutsche Forschungs Gemeinschaft (DFG), National Commission for Wildlife
Conservation and Development (NCWCD), Riyadh
Phase 1: The die-back phenomenon of Juniperus procera at the Al-Soudah family
park near Abha, Saudi Arabia
Abstract:
The south western Asir mountains with it’s high plateau and steep slopes provide
an environment suitable to carry a rich and varied vegetation. Altitudes between 2000 and 3000 m are often characterised by Juniperus
procera communities. The significance of theses woodland ecosystems as a source of biodiversity, erosion protection and water storage
is well known. Because of the climatic advantages during the summer time and the natural beauty of the region, it is highly frequented
by tourists coming from all over the Arabian Peninsula. The Al-Soudah family park is located on the high plateau at an elevation of almost
3000 m. It provides a large number of camp sites and fire places between impressive Juniperus procera trees. For some years the
trees show obvious signs of degradation. Until now several individuals died completely. The main objective of this study was to locate
the reasons for the die-back of the trees and to propose suitable measures to improve the actual situation
Link to complete report (*.pdf)
Phase 2: Climate change of the Arabian Peninsula Region during the Holocene
Period
The hyper-arid conditions of the last glacial maximum were
followed by the more humid period of the Holocene climate optimum. Around 6000 BP this humid period turned into arid conditions which
prevail until today. Due to the lack of high resolution climate data for the Arabian Peninsula it is not clear if the transition took
place gradually or with fluctuations. In four different study areas in the south-western Asir mountains humic paleosol A horizons were
found at a high range of altitudes, dated between 6700 and 4200 years BP. About 5000 BP agricultural irrigation started in Yemen, suggesting
increasing arid environmental conditions. Between 1500 and 1400 BP most of the irrigated sites were abandoned. At the Eastern lowlands
of Saudi Arabia, coastal sedimentary stratigraphy displays a rapid increase of aeolian sand movement 700 years ago, indicating a decrease
of vegetation cover. These examples display environmental changes after the Holocene climate optimum, but in all cases human activities
could have played a major role beside possible climate variations. To clarify this, it is necessary to utilise high resolution climate
archives such as speleothems.
Publications:
BARTH, H.-J. & H. STRUNK: Holozäner Klimawandel auf der Arabischen Halbinsel.
Geographische Rundschau Heft 1 2004
Further publications in international journals are currently in progress.
„Der
Kohlenwasserstoffeintrag in den Arabischen Golf – Fallstudien, Prozesse, Strategien zur Ölbekämpfung und Unfallvermeidung“
Leitung: PD Dr. H.-J. Barth, Dr. B. Böer (UNESCO), Prof. Abuzinada
(NCWCD), Dr. F. Krupp (Senckenberg Institut)
Dieses Projekt baut auf den Erkenntnissen zahlreicher Forschungsvorhaben auf,
die seit dem zweiten Golfkrieg 1991 am Arabischen Golf durchgeführt worden sind. Die Befunde dieser Studien werden geprüft und
bewertet. Das Ziel ist eine Erfassung aller Aktivitäten der einzelnen Golf-Staaten. Die Ergebnisse werden sowohl in Form eines Symposiums
als auch in einer Publikation gebündelt. Daraus soll sich eine Plattform zum regelmäßigen Informationsaustausch, sowie
zur Bündelung gemeinsamer Interessen entwickeln.
Gefördert von der UNESCO (Regional Office for the Arab States
of the Gulf, Doha) und ADNOC (Abu Dhabi National Oil COmpany)
“Nachhaltiger
Wandertourismus im Elbsandsteingebirge – Entwicklung eines Ausbildungsprogramms und Routenplanung“
Für die Nationalparkverwaltung des „Nationalparks Sächsische Schweiz“ wird
ein 2-wöchiges Ausbildungsprogramm zum „zertifizierten Wanderführer“ entwickelt. Die Inhalte umfassen:
-
die Nationalparkidee und Naturschutz,
-
die Physisch-geographischen Rahmenbedingungen der Region,
-
kulturelle und wirtschaftliche Entwicklung der Region,
-
Organisation und Durchführung von Wandertouren,
-
Sicherheit beim Wandern,
-
praktische Umsetzung von „sanftem Tourismus“.
Darüber hinaus sollen entsprechende Wanderrouten geplant und dokumentiert werden.
Bearbeitung: Roman Kreisel
Förderung: Nationalpark Sächsische Schweiz
Abgeschlossene Forschungsvorhaben zwischen 2000 und 2003
„Die Küstenökosysteme
am Arabischen Golf 10 Jahre nach der
Ölkatastrophe des Golfkrieges von 1991“
Leitung : Dr. H.-J. Barth
Mitarbeiter: Wolfgang Reimer, Michael Sigl, Toni Obermüller, Frank Steinkohl,
Michael Zwingel, Christian Pikalek, Andreas Zellhuber
Durch die, im Golfkrieg von 1991, vom Irak freigesetzten 1 Mio. t Rohöl, wurden
zahlreiche Küstenabschnitte an der saudiarabischen Küste verölt. Aufbauend auf die Ergebnisse des EU-Projektes von 1992-1995
wurden 10 Jahre nach der Katastrophe erneut Untersuchungen zum Zustand der Küstenökosysteme vorgenommen. Die Studie stellt eine
langfristige Dokumentation der Regenerationsmechanismen in Abhängigkeit von verschienenen Küstenökosystemen am Arabischen
Golf dar.
Zusammenfassung der Ergebnisse:
Die Untersuchungen zwischen 2000 und 2002 zeigen, dass die Ökosysteme an den
Küsten des Arabischen Golfs teilweise noch immer stark unter dem Einfluss der Verölung von 1991 stehen. Der flächenmäßig
bedeutendste Ökosystemtyp, die Salzmarsch, ist gleichzeitig am stärksten betroffen. Hier sind auch heute noch große Flächen
völlig leblos mit wenig Aussicht auf Erholung (Bild 1). Es wird außerdem
die bedeutende Rolle von Sauerstoff beim natürlichen Ölabbau deutlich. Dort wo die Sauerstoffzufuhr durch verhärtete Teerlagen
oder Cyanobakterien-Matten unterbunden wird, verläuft der Ölabbau extrem langsam, so dass die Konzentrationen kaum unter denen
von 1991 liegen (Bild 2). Die geringe Energie des Wassers an den flachen Küsten
lässt eine Erosion des verölten Material nicht zu. Auflockerung und Belüftung der verölten Sedimente kann nur durch
die erneute Tätigkeit von Krabben erfolgen (Bild 3). Etwa 25% der Salzmarschen
zeigen bis heute noch keinerlei Anzeichen von Regeneration, was in den meisten Fällen exzessivem Wachstum von Cyanobakterien (Bild
4a und Bild 4b) zugeschrieben werden muss. Da sich hier das Ökosystem unter
dem Einfluss des Öls völlig verändert hat und offensichtlich ein neues Gleichgewicht entstanden ist, kann in absehbarer
Zeit nicht mit einer natürlichen Regeneration im Sinne der Wiederherstellung einer Salzmarsch gerechnet werden. Demgegenüber
haben sich felsige Küstenabschnitte (Bild 5)und Sandstrände hoher Energie
(Bild 6) am schnellsten erholt (Zeitraum von 2-5 Jahren). Sandstrände geringerer
Energie (Brandung) und Mangroven (Bild 7) erholen sich im Zeitraum von 5-15 Jahren vollständig.
Förderung: DFG (BA 1917 / 3-1) und NCWCD, Saudi Arabien 10.2000 – 6.2002
Publikationen:
BARTH, H.-J. (2003): The influence of cyanobacteria on
oil polluted intertidal soils at the Saudi Arabian Gulf shores. Marine Pollution Bulletin 46:1245-1252. Available
in Science Direct
BARTH, H.-J. (2002): Die Küstenökosysteme am Arabischen Golf 10 Jahre
nach dem Golfkrieg. Geographische Rundschau 54(12): 36-42.
BARTH, H.-J.: Regeneration
processes of salt marsh ecosystems 12 years after the Gulf War oil spill. Ecological Indicators –
Ref. Nr. EI03-031 (submitted)
The
1991 Gulf War Oil Spill - Its ecological effects and recovery rates of intertidalecosystems at the Saudi Arabian coast - results
of a 10-year monitoring period
Funding: Deutsche Forschungs Gemeinschaft (DFG), National Commission for Wildlife
Conservation and Development (NCWCD)
Abstract:
In 1991 the Gulf War lead to the largest oil spill in human history. Over 700 km
of coastline from southern Kuwait to Abu Ali Island were smothered with oil and tar, erasing most of the local plant and animal communities.
On the basis of the numerous results produced by the EU-NCWCD project until 1995, 10 years after the oil spill a thorough reassessment
was carried out. The study was aiming at the processes of natural regeneration taking place at the different coastal ecosystem types
occurring along the Saudi Arabian Gulf coast. The study demonstrated that, in contrary to previously published reports e.g. already 1993
by UNEP, several coastal areas even in 2001 still show significant oil impact and in some places no recovery at all. The salt marshes
which occur at almost 50% of the coastline show the heaviest impact compared to the other ecosystem types after 10 years. Completely
recovered are the rocky shores and mangroves. Sand beaches are on the best way to complete recovery. The main reason for the delayed
recovery of the salt marshes is the absence of physical energy (wave action) and the mostly anaerobic milieu of the oiled substrates.
The latter is mostly caused by cyanobacteria which forms impermeable mats. In other cases tar crusts are responsible. The availability
of oxygen is the most important criteria for oil degradation. Where oil degrades it was obvious that benthic intertidal fauna such as
crabs re-colonise the destroyed habitats long before the halophytes. The most important paths of regeneration are the tidal channels
and the adjacent areas. Full recovery of the salt marshes will certainly need some more decades.
Link to complete preliminary report (*.pdf)
BARTH, H.-J. (2003): The influence of cyanobacteria on
oil polluted intertidal soils at the Saudi Arabian Gulf shores. Marine Pollution Bulletin 46:1245-1252. Available
in Science Direct
BARTH, H.-J. (2002): Die Küstenökosysteme am Arabischen Golf 10 Jahre
nach dem Golfkrieg. Geographische Rundschau 54(12): 36-42.
BARTH, H.-J.: Regeneration
processes of salt marsh ecosystems 12 years after the Gulf War oil spill. Ecological Indicators –
Ref. Nr. EI03-031 (submitted)
further publications in international journals as well as a book
on this subject are currently in progress
„Die
Entstehung der Winterniederschläge in der Ostprovinz Saudi Arabiens“
Leitung : PD Dr. Barth
Mitarbeiter: Frank Steinkohl
In den Küstentiefländern Saudi Arabiens sind die Niederschläge auf die Wintermonate
begrenzt. Bei diesem Projekt werden meteorologische Daten erhoben und mit Hilfe von Satellitendaten analysiert. Dabei werden die Niederschlagsereignisse
verschiedenen Kategorien hinsichtlich ihrer Entstehung zugeordnet. Diese Untersuchungen zeigen, dass die Witterungsabläufe welche
Regenfälle zur Folge haben sehr viel komplexer sind, als bisher angenommen. Die Niederschläge konnten 5 unterschiedlichen Kategorien
zugeordnet werden: 1. mediterrane Tiefdruckgebiete (25%), 2. Neubildung sog. Zagros Tiefs (25%), 3. Thermische Konvektion (22%), 4. Niederschläge
in Verbindung mit dem Subtropenjet (18%) und sonstige, nicht eindeutig zuzuordnende Niederschläge (10%). Die Ergebnisse verbessern
möglicherweise die Prognosen hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung angesichts der globalen Erwärmung währende des
letzten Jahrzehnts.
Förderung: NCWCD, Saudi Arabien 10.2000 - 12.2001
Publikationen:
BARTH, H.-J. & STEINKOHL, F. : Origin of Winter Precipitation
in the Central Coastal Lowland of Saudi Arabia. Journal of arid environments. Reference No. YJARE 1209. (im
Druck) Available
in Science Direct
Holocene
sedimentation processes at the Saudi Arabian Gulf coast
Funding: Deutsche Forschungs Gemeinschaft (DFG), National Commission for Wildlife
Conservation and Development (NCWCD), Riyadh
Abstract
Eustatic fluctuations of sea level during Pleistocene
and Holocene times resulted in remarkable shifts of the shoreline along the Arabian Gulf. But even after the establishment of the present
sea level around 1000 years ago, the coastal geography experienced significant alterations. Satellite data indicate that a large territory
west of Jubail might once have been part of the Arabian Gulf. Concerning the location of the lost city of Gerrha, which Alexander the Great
was planning to invade shortly before his death, archaeological sources mention a large inlet east of the city. The ruins of Thaj 90 km
west of Jubail in the middle of the desert are located directly at the western shore of the assumed inlet. That leads to the assumption
that Thaj is the
„lost city of Gerrha“.Recent accumulation in the Jubail area at the Saudi Arabian Gulf coast is dominated by terrestrial aeolian
processes. Cyanobacteria which is abundant in the intertidal flats, were discovered below about 70 cm of terrestrial and marine sediments
in a sabkha environment. This sabkha is located in a distance of more than two kilometers from the actual intertidal. 14C dating
of the cyanobacteria provided an age of not more than 700 years. Sedimentation characteristics indicate a significant change in sedimentation
processes from marine to aeolian accumulation of terrestrial dune sand some time after the cyanobacterial growth 700 years ago. Progradation
at rates of more than three meters per year implies a considerable sand source as well as intensive sand movement. Therefore a reduction
in vegetation cover seems most probable to have caused this development. Strong winds moved sandy substrate in southern to southeastern directions
where it finally accumulated in the intertidal. Whether a climatic change or human impact or even both led to this reduction in the vegetation
cover, is presently unknown. |
