Wiederherstellung von Meeres- und Küstenökosystemen zur Anpassung an den Klimawandel in der Karibik (Guadaloupe, französische Überseeregion)

Guadeloupe ist eine karibische Insel auf den französischen Antillen, die in hohem Maße den derzeitigen und künftigen Auswirkungen des Klimawandels ausgesetzt ist (z. B. Robinson, 2018; Stephenson et al., 2017). Solche Auswirkungen sind Küstenerosion, steigende Meerestemperatur und daraus resultierende Veränderungen biogeochemischer Parameter, Versauerung der Ozeane, Auftreten von Krankheiten bei Meeresarten und Invasion gebietsfremder Arten. Darüber hinaus ist es regelmäßig extremen Wetterereignissen wie Hurrikanen und Überschwemmungen ausgesetzt, von denen erwartet wird, dass sie mit dem Klimawandel stärker und häufiger werden. Laut Barbier (2011) sind 50 % der Salzwiesen, 35 % der Mangroven, 30 % der Korallenriffe und 29 % der Seegrasarten (Waycott et al., 2009) über mehrere Jahrzehnte weltweit verloren gegangen oder abgebaut worden. In Guadeloupe meldete die französische Forschungsorganisation IFREMER einen Rückgang der Korallenbedeckung an den windwärts gelegenen Küstenriffen von 30 % im Jahr 2007 auf 15 % im Jahr 2019. Dieses Muster ist auch in der Bucht von Grand Cul-de-sac Marin zu beobachten, einer Forschungs- und Wiederherstellungsstätte des LIFE Adapt Island-Projekts. Hier ist die Korallenabdeckung von 28 % im Jahr 2002 auf 15 % im Jahr 2019 zurückgegangen, obwohl ein Nachwachsen von Jungkorallen zu auftreten scheint.

Guadeloupe ist die Heimat von Korallenriffen, Mangrovenwäldern und Seegraswiesen. Dabei handelt es sich um Küsten- und Meeresökosysteme, die eine wesentliche Verteidigung bei der Bekämpfung des Klimawandels bieten, aber auch anfällig für den Klimawandel und andere Belastungen sind. Aufgrund der zunehmenden CO2-Emissionen, der steigenden Meerwassertemperatur, der Abfallverschmutzung und der Versauerung der Ozeane wird sich das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Arten wahrscheinlich ändern. Es bestehen ernsthafte Bedenken hinsichtlich ihrer künftigen Fähigkeit, Ökosystemleistungen zu erbringen, da diese einzigartigen Ökosysteme bereits Anzeichen einer erheblichen Schwäche und Verschlechterung aufweisen.

Die Hauptprobleme sind die folgenden:

• Der Korallenlebensraum besteht hauptsächlich aus den Arten Acropora palmate (Elkhorn), die in der Karibik endemisch sind und von der IUCN und Acropora cervicornis (Staghorn) als vom Aussterben bedroht eingestuft werden, sowie aus verzweigten Arten der Gattungen Porites und Madracis auretenra. Diese lebenswichtigen Lebensräume stehen unter lokalem Druck wie verschmutzte Wassereinleitungen, Massentourismus und unverantwortliches Verhalten. Zusätzlich zu den bestehenden Belastungen sind sie nun auch von den globalen steigenden Temperaturen und der Versauerung der Ozeane betroffen.
• Der Lebensraum der Mangroven besteht aus roten Mangroven (Rhizophora mangle), weißen Mangroven (Laguncularia racemose) und schwarzen Mangroven (Avicennia germinans). Das Vorhandensein invasiver Arten und die zunehmende Urbanisierung in der Region verursachten Entwaldung und starke Veränderungen dieses Ökosystems.
• Seegraswiesen werden hauptsächlich von Schildkrötengras (Thalassia testudinum) gebildet und sind besonders durch den Durchgang von Booten und ihren Ankern bedroht. Darüber hinaus sind sie von einer massiven Künstlichkeit der Küste und anthropogener Verschmutzung bedroht.

Der Schutz dieser Arten vor mehrfachen Belastungen bedeutet, die Widerstandsfähigkeit der Küsten gegenüber dem Anstieg des Meeresspiegels und Meeresstürmen zu erhöhen. Es bedeutet auch, einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, da Mangroven und Seegras eine erhebliche Menge an Kohlenstoff binden („blaue Kohlenstoffökosysteme“).

Die Ziele des LIFE Adapt'Islands-Projekts sind:

• Entwicklung einer ehrgeizigen, innovativen und übertragbaren Strategie zur Anpassung an den Klimawandel;
• Wiederherstellung physikalischer ökologischer Verbindungen zwischen Küsten- und Meeresökosystemen;
• Nachweis der Effizienz und Replizierbarkeit innovativer Techniken zur Wiederherstellung von Küsten- und Meeresökosystemen in der Karibik;
• Durchführung einer ehrgeizigen Kampagne zur Zusammenarbeit mit der Zivilgesellschaft durch Bildungs- und Sensibilisierungsinitiativen, die sich an Führungskräfte, Nutzer, Schulkinder und die Öffentlichkeit richten. Ein zentrales Ziel war es, die jüngeren Generationen mit der Bedeutung der Nachhaltigkeit in ihrer Umgebung vertraut zu machen, die Aufmerksamkeit der Entscheidungsträger zu gewinnen, ein breites Publikum zu erreichen und dauerhafte Gesten zu fördern.
• Stärkung der Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel durch Integration der biologischen Vielfalt der Küstengebiete in die sozioökonomische Entwicklung durch Einbeziehung der wirtschaftlichen Interessenträger und Entwicklung von Schulungen für junge Menschen;
• Replizieren Sie Techniken, die während des Projekts in der gesamten Karibik entwickelt wurden, und führen Sie eine ehrgeizige Kommunikationskampagne für die Karibik und Europa durch, um die Ergebnisse zu verbreiten.

Diese Ziele werden durch die Wiederherstellung und den Schutz der Küsten- und Meeresökosysteme und ihrer ökologischen Verbindungen erreicht, um die Qualität der von diesen Ökosystemen bereitgestellten Güter und Dienstleistungen zu verbessern.

Insbesondere Korallen stellen wesentliche Lebensräume für verschiedene Meeresarten dar und stellen eine natürliche Barriere dar, die in der Lage ist, Wellenenergie abzuleiten. Ebenso können Küstenwälder (geformt durch xerophytische Küstenwälder, Mangroven- und Sumpfwälder) die Wellenenergie abschwächen und die Küstenerosion begrenzen. Sie befinden sich an der Schnittstelle zwischen Land und Meer und beherbergen wichtige Arten, darunter die nur in diesem Gebiet vorkommenden endemischen Arten von Guadeloupe (z. B. der Specht von Guadeloupe). Schließlich können Seegraswiesen den Boden stabilisieren, Welleneffekte auf Küstengebiete reduzieren und viele Arten ernähren.

Restaurierungsmaßnahmen verfolgen das Ziel, 45.000 m² Korallenriffe, 45.000 m² Seegraswiesen und 80.000 m² Mangroven zu sanieren und zu schützen. 

Die in Guadeloupe umgesetzten Lösungen waren in „Rehabilitationsmaßnahmen“ und „Gesellschaftsmaßnahmen“ unterteilt. Die Rehabilitationsmaßnahmen basierten auf der Entwicklung einer innovativen Strategie zur Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels durch den Erhalt der natürlichen Umwelt. Die Maßnahmen der Gesellschaft konzentrierten sich auf die Sensibilisierung und Beteiligung verschiedener Gemeinschaften (Schulen, Bürger, Touristen, Wissenschaftler, Politiker, Planer und Manager von Naturgebieten) an guten ökologischen Wiederherstellungspraktiken auf verschiedenen räumlichen Skalen (lokal, karibisch, europäisch und international). Die Maßnahmen der Gesellschaft sind im Abschnitt „Beteiligung der Interessenträger“ unten beschrieben.

In zwei Projektgebieten (den Industriegebieten Jarry und Petit-Cul-de-Sac Marin und Folle-Anse in Marie-Galante) wurden Rehabilitationsmaßnahmen durchgeführt. Sie konzentrierten sich auf drei Zielökosysteme (Korallenriffe, Mangrovenfeuchtgebiete und Sumpfwälder sowie Seegraswiesen).

In Bezug auf Korallenriffe zielten die Maßnahmen darauf ab,  ihr Fortpflanzungs- und Wachstumspotenzial zu fördern. Es wurden zwei technische Lösungen für die Verpflanzung von Korallen von einer Spenderstelle zu einer Zielstelle unter Verwendung von „Fragmentation“- und „Spawning Collection“-Techniken angenommen.

Fragmentierung bedeutet, einen Korallenschnitt zu nehmen, um einen Spendergenotyp zu erhalten. Die für die Fragmentierung verwendeten Arten waren Acropora cervicornis, Acropora palmata, Porites porites und Madracis auretenra. Die Stecklinge werden dann in Unterwasserfarmen kultiviert, die je nach Art aus drei verschiedenen Substraten für das Wachstum der Korallen bestehen (Projektvideo). Es entstanden zwei Korallengärten, eine nördlich von Caye à Dupont zwischen 9 und 11 Metern tief auf einem sandig-schlammigen Boden und eine westlich von Caye à Dupont zwischen 4 und 6 Metern tief auf einem sandigen Boden. Schließlich wurde eine jährliche Korallentransplantation an mehreren Zielorten durchgeführt.

Bei der Laichsammeltechnik wurden Tausende von Gameten (Reproduktionszellen), die gleichzeitig aus verschiedenen Kolonien von Acropora ins Meer ausgestoßen wurden, durch spezifische Landenetze gebündelt. Nach Abschluss der Auswahlphase wurden einige der Gameten in einen untergetauchten Behälter, den sogenannten „Gametenkäfig“, gebracht, in dem die Befruchtung stattfindet und die Gameten vor Raubtieren geschützt wurden. Die neu gebildeten Larven können sich dann an geeignete Stützen, sogenannte „Kekse“, anheften. Das Wachstum dieser Neugeborenen wurde im Kinderzimmer überwacht.  Wenn sie reif genug waren, wurden sie in ihre natürliche Umgebung transplantiert.

In Bezug auf Mangroven konzentrierten sich die Maßnahmen auf Rehabilitations- und Restaurierungsarbeiten. Ein Interventionsgebiet war der Canal du DIC (Domaine Industriel et Commercial) mit einem Untersuchungsumfang von 124240 m ^2. Es wurde in zwei Zonen unterteilt: eine Kernzone von 68765 m2, die stark degradiert ist, und eine Pufferzone von 55134 m2, die für die ökologische Überwachung genutzt wird. Nach Vorstudien an einem Pilotstandort begann Ende 2021 das Clearing. Eine Menge von 891,97 m ³ Boden wurde ausgegraben und gefüllt, um die Mangrovenentwicklungsbedingungen zu verbessern. Die Wiederherstellung von Mangroven beinhaltete auch die Schaffung von Baumschulen für die Zielbaumarten. Diese wurden vom LIFE Adapt'Island-Team und von lokalen Gärtnern gepflegt. Bis Ende 2022 wurden drei Baumschulen eingerichtet. Im November 2022 umfasste ein Wiederbepflanzungsvorgang in Jarry, einem Industriegebiet, das stark von menschlichen Aktivitäten betroffen war, mehr als 100 rote Mangrovenvermehrungen (Samen). Die Überwachung aller Maßnahmen sowohl im Kindergarten als auch an den Zielstandorten wird durchgeführt, um den Erfolg der Operationen zu bewerten.

In Bezug auf die Seegraswiesen umfassten die Maßnahmen die Einführung spezifischer Ankerplätze für Freizeitboote (im Bereich des Grand Port Maritime). In der Bucht von Pointe-à-Pitre wird eine umweltfreundliche Verankerungs- und Lichtgerätezone (ZMEL) eingerichtet. Ziel ist es, einen organisierten Liegeplatz zu schaffen, um die Störungen von Booten auf Seegrasflächen zu minimieren.

In der Zone Pointe-à-Pitre, in der Nähe der Insel Cochon, wurde eine neue Seegraswiese angelegt. Im Juni-Juli 2023 wurden rund 100 Früchte von Thalassia testudinum geerntet, gefolgt von einer Anbauphase in einer kontrollierten Umgebung und begleitet von einer Überwachung (Juli 2023 - Januar 2024). Dann wurden Sämlinge im Dezember 2023 bis Januar 2024 an den Bestimmungsort verpflanzt. Eine laufende Phase zur Überwachung der Wirksamkeit der Transplantation (ab Dezember 2023).

Die „Society Actions“ des Projekts umfassten die Zivilgesellschaft und die Gemeinschaften in verschiedenen Sektoren, darunter:

• die wissenschaftliche Gemeinschaft für die Bewertung von Protokollen, die Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnisse, den Erwerb von Fachwissen und die Förderung von Partnerschaften;
• Die Zivilgesellschaft soll die Öko-Bürgerschaft (verantwortungsvolles Verhalten der Bürger gegenüber der Umwelt) fördern, indem sie das Bewusstsein für den Erhalt der natürlichen Umwelt schärft, die jüngere Generation erzieht und Verbände bei der Übernahme verantwortungsvoller und nachhaltiger Ansätze unterstützt.
• Lokale Akteure, die verschiedene Sektoren vertreten, wie die Wasserwirtschaft (Syndicat Mixte de Gestion de l'eau et de l'assainissement de Guadeloupe, SMGEAG), die maritime Fischerei und Aquakultur (Comité Régional des Pêches Maritimes et des Elevages Marins de Guadeloupe (CRPMRM) und die Hafenbehörde (Grand Port Maritime de la Guadeloupe, GPMG). Dies erleichterte die Gründung von Partnerschaften, die Entwicklung lokaler Wirtschaftssektoren, die Verbreitung bewährter Verfahren für Entwickler und Manager und die Unterstützung von Verbänden.

Darüber hinaus wurden Anstrengungen unternommen, um mit Forschungs- und Kultureinrichtungen (Universität der Antillen, Conservatoire du Littoral, ect) und staatlichen Stellen (Region, Direction de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement de Guadeloupe (DEAL), Agence Régional de la Biodiversité des iles de Guadeloupe (ARBiG), Parc National de la Guadeloupe (PNG), Office de l'eau de Guadeloupe (ODE), URAPEG France Nature Environment) auf verschiedenen Regierungsebenen zusammenzuarbeiten und die territoriale öffentliche Politik zu leiten und zu beeinflussen.  

Weitere engagierte Maßnahmen umfassten Sensibilisierungskampagnen zur Bedeutung von Seegraswiesen, darunter die Einrichtung eines Unterwasser-Seegraswiesenpfads, eine Illustrationsplakatkampagne zur Förderung bewährter Verfahren sowie eine Fernsehkampagne und Veranstaltungen zur Öffentlichkeitsarbeit vor Ort.

Einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren des Projekts liegt in dem umfangreichen Netzwerk von Beziehungen, das durch eine Reihe von Sensibilisierungsinitiativen aufgebaut wird. Diese Initiativen betrafen nicht nur die lokale Gemeinschaft, sondern umfassten auch Bemühungen, Partnerschaften mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft, lokalen Interessenträgern, Programmen zur Entwicklung eines verantwortungsvollen Verhaltens der Bürger (Öko-Bürgerschaft) und internationalen Kommunikationskampagnen zu schmieden. Darüber hinaus haben die Bemühungen des Projekts, die jüngere Generation und den Tourismussektor einzubeziehen, die Wirksamkeit dieser Maßnahmen weiter verbessert.

Das Projekt geht auf eine frühere erfolgreiche Initiative zurück, das Umweltprogramm Cayoli, das 2016 gestartet und vom Gran Port Maritime von Guadalupe verwaltet wurde. Cayoli wurde 2017 von Cayoli Junior gefolgt, um die pädagogische Komponente neben der Wiederherstellung des Ökosystems zu stärken.

Ein entscheidender Erfolgsfaktor ist das Potenzial zur Skalierung von Engagement-Protokollen. Diese Protokolle müssen zwar in der Umwelt weiter nachgewiesen werden, sind jedoch so konzipiert, dass sie in der gesamten Karibik reproduzierbar sind und von der wissenschaftlichen Gemeinschaft befürwortet werden. Darüber hinaus zielt das Projekt darauf ab, den Transfer bewährter Verfahren sowohl auf regionaler als auch auf internationaler Ebene zu erleichtern.

Was die begrenzenden Faktoren betrifft, so können externe Variablen, die sich der Kontrolle des Projekts entziehen, zu Ergebnissen führen, die unter den Erwartungen liegen. Umweltvariablen (große Stürme, Raubtiere, Krankheiten) können dem Erfolg bestimmter Wiederherstellungsmaßnahmen wie Transplantations- und Reproduktionsmaßnahmen Grenzen setzen. Starke Beweise deuten auch darauf hin, dass in einigen Fällen die Zerstörung von Ökosystemen aufgrund mehrfacher Belastungen kurzfristig teilweise irreversibel sein kann.

Die ersten vorläufigen Ergebnisse der Restaurierungsaktivitäten zeigten Bedenken hinsichtlich der Überlebensraten von Seegraswiesen und Korallentransplantationen. Diese waren aufgrund von äußeren Belastungen wie Festmacheraktivitäten, dem Wert einiger Klimavariablen, dem Wiederaufleben von Stürmen als extreme Wetterereignisse und Krankheiten, die Arten im Küstengebiet betreffen, gering. Um den Erfolg des Projekts zu verbessern, wurde das Projekt angepasst, um Schutz (z.B. Verringerung des Drucks durch die Installation von Öko-Mooring) und Restaurierung auszugleichen und letztendlich positive Ergebnisse für Seegraswiesen und Mangroven zu erzielen. Dieser überarbeitete Plan betonte die Bedeutung des sofortigen Schutzes gefährdeter Ökosysteme, insbesondere von Seegraswiesen, neben den Wiederherstellungsbemühungen. Er verdeutlichte auch, wie wichtig es ist, einen flexiblen Ansatz für die Anpassung zu verfolgen.

Mehrere wissenschaftliche Studien heben die Herausforderungen der Wiederherstellung karibischer Seegrasbeete allein durch das Pflanzen von Samen oder Sämlingen hervor. Sie legen nahe, dass die Wiederherstellung durch Schutzmaßnahmen ergänzt werden muss. Beide Strategien müssen zusammenarbeiten, um das gemeinsame Ziel des Schutzes des Naturkapitals zu erreichen.

Schließlich stehen die in diesem Projekt durchgeführten Restaurierungsbemühungen vor hohen logistischen und Kostenherausforderungen.

Zu den Vorteilen des Projekts gehören die wiederhergestellten Ökosystemleistungen von Korallen, Mangroven und Seegraswiesen. Dazu gehören Regulierungsfunktionen wie die Stabilisierung und Einfangen von Sedimenten, der Schutz der Küste vor extremen Wetterereignissen, die Verringerung von Überschwemmungsrisiken, die Verbesserung der Wasserqualität und der Erhalt der biologischen Vielfalt. Kultur- und Erholungswerte wurden ebenfalls geschaffen, indem die landschaftliche Schönheit erhalten und verbessert wurde. Darüber hinaus ebnet das Projekt schrittweise den Weg zu einer besseren Akzeptanz naturbasierter Lösungen zur Anpassung an den Klimawandel. Zu den Vorteilen der Komponente „Gesellschaftliche Maßnahmen“ gehört in diesem Zusammenhang die Verbreitung von mehr Wissen und Bewusstsein für verschiedene Interessenträger, darunter Anwohner und Touristen).

Darüber hinaus wird erwartet, dass der sozioökonomische Aspekt des Projekts der gesamten Region zugute kommt. Dazu gehören die Schaffung neuer Beschäftigungsmöglichkeiten, die Entwicklung lokaler Kompetenzen, die Förderung umweltbezogener Karrieren, die Förderung von Ökotourismusangeboten und eine wachsende Zahl von Personen, die sich mit der Anpassung an den Klimawandel und dem Schutz der Küstenökosysteme auskennen.

Die Kosten umfassten erhebliche Investitionen öffentlicher und privater Behörden in der Region.  Der Erfolg wurde nicht garantiert, und es wurde kein direkter Return on Investment erwartet, mit Ausnahme der Erhaltung und Wiederherstellung von Meeres- und Küstenökosystemen. Das Projekt erhielt einen EU-Förderbeitrag in Höhe von 2.532.707 EUR.

Die Projektergebnisse stehen im Einklang mit der EU-Strategie zur Anpassung an den Klimawandel (angenommen am 24. Februar 2021) und der EU-Biodiversitätsstrategie für 2030 (vom 20. Mai 2023), die auf den Schutz der Natur und die Umkehrung der Schädigung von Ökosystemen abzielt.

Auf lokaler Ebene weisen die Aktivitäten eine starke Übereinstimmung mit dem Umweltprogramm Cayoli auf, das vom Gran Port Maritime von Guadalupe verwaltet wird. Das Cáyoli-Programm wurde im Juni 2016 ins Leben gerufen. Vor seiner Umsetzung arbeitete das Umweltministerium von Guadeloupe Port Caraïbes mehrere Jahre lang daran, das Wissen über die natürlichen Gebiete des Hafenbezirks zu verbessern. Diese Wissensbereitstellung unterstützte die Folgenabschätzung der Modernisierung des Hafens der neuen Generation, aber auch die Maßnahmen von Umweltverbänden mit technischen und finanziellen Mitteln. Die ersten beiden Jahre des Programms waren weitgehend der Forschung und Entwicklung gewidmet. Ziel ist es, strenge wissenschaftliche Protokolle für das Management und die aktive Wiederherstellung der natürlichen Umgebungen vorzuschlagen, auf die das Programm abzielt.

Die Durchführungszeit der Projektaktivitäten reichte vom 1.7.2019 bis zum 30.6.2024. Innerhalb dieses Zeitraums wurde die Korallentransplantation in den Jahren 2021, 2022 und 2023 jährlich durchgeführt, gefolgt von einer Fragmentierungstätigkeit im Jahr 2020. Die Sanierung und Restaurierung der Mangroven begann Ende 2021 mit Rodungsaktivitäten. Bis Ende 2022 wurden die Baumschulen eingerichtet. Die Maßnahmen zur Erhaltung des Ökosystems Seegraswiesen wurden im Januar 2023 abgeschlossen, während die Installation von Schraubankern zwischen August und September 2023 realisiert wurde. Die zweite Phase zur Wiederherstellung von Seegras fand im Juni-Juli 2023 statt, gefolgt von einer Anbauphase in einer kontrollierten Umgebung (Juli 2023 - Januar 2024). Die endgültige Transplantation erfolgte im Dezember 2023 – Januar 2024.

Die Überwachungstätigkeiten begannen im Dezember 2023 und sind bis Juni 2024 geplant. Sie werden auch nach Abschluss des Projekts erhalten bleiben.

Die in dieser Fallstudie implementierten Lösungen sollen eine unbestimmte Lebensdauer haben. Die Lebensdauer wird jedoch durch die Überlebensrate der wiederhergestellten und gepflanzten Arten beeinflusst, die nicht vorhergesagt werden kann. Kontinuierliche Überwachung ist unerlässlich, um die langfristige Wirksamkeit der Lösungen zu gewährleisten.

Pascaline Gaborit
Co-founder Pilot4dev (co-beneficiary of LIFE ADAPT'ISLAND project)
Email: pascaline.gaborit@pilot4dev.com

Projektbroschüre, 2023

Zusammenfassender Sammelbericht, 2022