Das ökologische Modell des Bodensees: Konzept, Simulation und Test an Langzeitdaten

Die Simulation von Seeokosystemen hat innerhalb der Limnologie eine verhaltnismasig lange Tradition, die bis in die 1970er Jahre zuruckreicht [1]. Das Interesse an der Entwicklung von okologischen Modellen fur Standgewasser kam dabei gleichermasen aus der Grundlagenforschung als auch von der angewandten Limnologie bzw. dem Gewassermanagement. Aus wissenschaftlicher Sicht sind Seen verhaltnismasig abgeschlossene Oko systeme, die somit gut studierbar sind und hervorragend als Modellsysteme geeignet sind. Aus der Perspektive des Gewassermanagements spielen okologische Prozesse eine zentrale Rolle, weil die Wasserqualitat eines Wasserkorpers masgeblich durch okologische Zustandsgrosen beeinflusst wird (z. B. Phytoplanktonbiomasse, toxische Algen, Nahrstoffkonzentration en). Geeignete Modellsysteme zur Simulation der Okosystemdynamik stellen daher wichtige Instrumente dar, um Auswir kun gen von anthropogenen Stressoren oder anderen Umweltfaktoren zu untersuchen bzw. vorherzusagen. Klassische Ein satz bereiche solcher Modelle sind Gewas sereutrophierung oder Gewassersanierung. Neue Anwendungsfelder richten sich auf die Auswirkungen des globalen Klimawan dels, der Invasion exotischer Arten oder die Effekte fortschreitender Reoligotrophierung. Im Rahmen des Verbundprojektes BodenseeOnline wurde eine ganz andere, neuartige Anwendung eines okologischen Modells angestrebt: Die Kurzfrist-Prognose der okologischen Prozesse im Rahmen des BodenseeOnline-Systems (s. a. Lang et al. [2] in diesem Heft der WasserWirtschaft). Hierbei liefern Modelle Prognosen uber Zeitraume von wenigen Tagen, die als Entscheidungsunterstutzung im Ge wassermanagement des Bodensees herangezogen werden konnen. Die Anwendung eines okologischen Models auf derartig kurzen Zeitskalen ist bisher selten realisiert worden, was sehr wahrscheinlich darauf zuruckzufuhren ist, dass viele elementare okologische Prozesse eher auf Zeitskalen von Wochen (z. B. Planktonsukzession) bis mehreren Monaten (z. B. Nahrstoffkreislaufe, Zirkulation) ablaufen. Eine sinnvolle Beurteilung der Simulationsergebnisse von okologischen Modellen muss deshalb uber langere Zeitraume stattfinden, im besten Fall uber mehrere aufeinanderfolgende Jahre, um auch Prozesse des saisonalen Wechsels von Stratifikation, d. h. Schichtung, und Durchmischung sowie langDas Okosystem Bodensee ist aus ethischer, okologischer und wasserwirtschaftlicher Sicht eine wertvolle Ressource. Die nachhaltige Nutzung und ein sinnvoller Schutz des Bodensees setzen ein elementares Verstandnis der Okosystemdynamik des Bodensees voraus. Im Rahmen des Verbundprojektes BodenseeOnline wurde die Anwendung des 1-D-Modellsystems DYRESM-CAEDYM auf den Bodensee realisiert, welches wertvolle Einsichten in die Funktionsweise des Okosystems liefert und somit das Fundament fur Kurzund Langzeitprognosen fur den Bodensee bildet. Das okologische Modell des Bodensees: Konzept, Simulation und Test an Langzeitdaten