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 den derzeitigen und künftigen Auswirkungen des Klimawandels in hohem Maße ausgesetzt ist (z. B. Robinson, 2018; Stephenson et al., 2017). Solche Auswirkungen sind Küstenerosion, steigende Meerestemperatur und daraus resultierende Veränderungen der biogeochemischen Parameter, Ozeanversauerung, Entstehung 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 Seegräser (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 windigen Küstenriffen von 30% im Jahr 2007 auf 15% im Jahr 2019. Dieses Muster findet sich auch in der Bucht von Grand Cul-de-sac Marin, einem Forschungs-/Wiederherstellungsstandort des LIFE-Projekts Adapt Island. Hier ist die Korallenbedeckung 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 steigender CO2-Emissionen, steigender Meerwassertemperatur, Abfallverschmutzung und Ozeanversauerung wird sich das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Arten wahrscheinlich verändern. Es bestehen ernsthafte Bedenken hinsichtlich ihrer künftigen Fähigkeit, Ökosystemdienstleistungen zu erbringen, da diese einzigartigen Ökosysteme bereits Anzeichen einer erheblichen Schwäche und Verschlechterung aufweisen.

Die Hauptprobleme sind die folgenden:

• Der Lebensraum der Korallen besteht hauptsächlich aus den Arten Acropora palmate (Elkhorn), die in der Karibik endemisch sind und von der IUCN als vom Aussterben bedroht eingestuft werden, und Acropora cervicornis (Staghorn), verzweigte Arten der Gattung Porites und Madracis auretenra. Diese lebenswichtigen Lebensräume stehen unter lokalem Druck wie verschmutzte Wassereinleitungen, Massentourismus und unverantwortliches Verhalten. Neben diesen bestehenden Belastungen sind sie nun auch von den weltweit steigenden Temperaturen und der Versauerung der Ozeane betroffen.
• Der Lebensraum der Mangroven besteht aus roten Mangroven (Rhizophoramangle), weißen Mangroven (Lagunculariaracemose) und schwarzen Mangroven (Avicenniagerminans). Das Vorhandensein invasiver Arten und die zunehmende Verstädterung in der Region führten zur Entwaldung und starken Veränderung dieses Ökosystems.
• Seegraswiesen werden hauptsächlich von Schildkrötengras (Thalassiatestudinum)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 Mehrfachbelastungen 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 (im Folgenden „blaue Kohlenstoffökosysteme“) binden.

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 Reproduzierbarkeit 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 wichtiges Ziel war es, die jüngeren Generationen an die Bedeutung der Nachhaltigkeit in ihrer Umwelt heranzuführen, 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 an den Küsten in die sozioökonomische Entwicklung durch Einbeziehung der Wirtschaftsakteure und Entwicklung von Schulungen für junge Menschen;
• Replizieren Sie die während des Projekts in der gesamten Karibik entwickelten Techniken 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 Waren und Dienstleistungen, die diese Ökosysteme bieten, zu verbessern.

Insbesondere Korallen stellen wichtige Lebensräume für verschiedene Meeresarten dar und bieten eine natürliche Barriere, die Wellenenergie ableiten kann. Ebenso können Küstenwälder (die aus xerophytischen Küstenwäldern, Mangroven- und Sumpfwäldern bestehen) die Wellenenergie dämpfen und die Küstenerosion begrenzen. Sie liegen 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 Guadeloupe-Specht). Schließlich können Seegraswiesen den Boden stabilisieren, Welleneffekte auf Küstengebiete reduzieren und viele Arten ernähren.

Die Sanierungsmaßnahmen 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 wurden in „Rehabilitationsmaßnahmen“ und „Aktionen der Gesellschaft“ 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 Einbeziehung verschiedener Gemeinschaften (Schulen, Bürger, Touristen, Wissenschaftler, Politiker, Planer und Manager von Naturgebieten) in gute ökologische Wiederherstellungspraktiken auf verschiedenen räumlichen Skalen (lokal, karibisch, europäisch und international). Die Maßnahmen der Gesellschaft sind im nachstehenden Abschnitt „Beteiligung der Interessenträger“ beschrieben.

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

In Bezug auf Korallenriffe zielten die Maßnahmen darauf ab,  ihre Fortpflanzung und ihr Wachstumspotenzial zu fördern. Es wurden zwei technische Lösungen für die Verpflanzung von Korallen von einem Spenderstandort zu einem Bestimmungsort unter Verwendung von Techniken der „Fragmentierung“ und der „Laichsammlung“ 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 angebaut, die je nach Art aus 3 verschiedenen Substraten für das Korallenwachstum bestehen (Projektvideo). Es entstanden zwei Korallengärtnereien, eine nördlich von Caye à Dupont zwischen 9 und 11 Meter tief auf einem sandig-schlammigen Boden und eine westlich von Caye à Dupont zwischen 4 und 6 Meter tief auf einem sandigen Boden. Schließlich wurde eine jährliche Korallentransplantation an mehreren Zielorten durchgeführt.

Bei der Laichsammeltechnik wurden Tausende von Gameten (reproduktive Zellen), die gleichzeitig aus verschiedenen Kolonien von Acropora ins Meer geworfen wurden, durch spezifische Landenetze gebündelt. Nach Abschluss der Selektionsphase wurden einige der Gameten in einen untergetauchten Behälter gelegt, der als „Gametenkäfig“ bekannt ist, in dem die Befruchtung stattfindet, und die Gameten wurden vor Raubtieren geschützt. Die neu gebildeten Larven können sich dann an geeignete Stützen befestigen, die als „Kekse“ bezeichnet werden. Das Wachstum dieser Neugeborenen wurde im Kinderzimmer überwacht.  Wenn sie reif genug waren, wurden sie in ihre natürliche Umgebung transplantiert.

Über Mangroven konzentrierten sich die Maßnahmen auf Rehabilitations- und Wiederherstellungsoperationen. Ein Interventionsbereich war der Bereich Canal du DIC (Domaine Industriel et Commercial) mit einem Untersuchungsumfang von 124240 m^2. Es wurde in zwei Zonen unterteilt: eine Kernzone von 68765 m^2, die stark abgebaut ist, und eine Pufferzone von 55134 m^2, die für die ökologische Überwachung verwendet wird. Nach Vorstudien wurde Ende 2021 in einer Pilotanlage egan geräumt. Eine Menge von 891,97 m³ 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 örtlichen Kindergärtnern gepflegt. Bis Ende 2022 wurden drei Baumschulen eingerichtet. Im November 2022 wurden in Jarry, einem von menschlichen Aktivitäten stark betroffenen Industriegebiet, mehr als 100 rote Mangrovenvermehrungen (Sämlinge) neu bepflanzt. Die Überwachung aller Maßnahmen sowohl in der Baumschule 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 Sportboote (im Bereich des Großhafens Maritime). In der Bucht von Pointe-à-Pitre wird eine umweltfreundliche Verankerungs- und Lichtausrüstungszone (ZMEL) eingerichtet. Ziel ist es, einen organisierten Liegeplatz zu schaffen, um die Störung von Booten auf Seegräsern zu minimieren.

In der Zone Pointe-à-Pitre, in der Nähe der Insel Cochon, entstand eine neue Seegraswiese. Rund 100 Früchte von Thalassia testudinum wurden im Juni-Juli 2023 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).

An den „Aktionen der Gesellschaft“ des Projekts waren die Zivilgesellschaft und die Gemeinschaften in verschiedenen Sektoren beteiligt, 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-Staatsbürgerschaft (verantwortliches Verhalten der Bürger gegenüber der Umwelt) fördern, indem sie das Bewusstsein für den Erhalt der natürlichen Umwelt schärft, die jüngere Generation erzieht und Verbände dabei unterstützt, verantwortungsbewusste und nachhaltige Ansätze zu verfolgen.
• Lokale Akteure, die verschiedene Sektoren 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) vertreten. Dies erleichterte die Schaffung von Partnerschaften, die Entwicklung lokaler Wirtschaftssektoren, die Verbreitung bewährter Verfahren für Entwickler und Manager sowie die Unterstützung von Verbänden.

Darüber hinaus wurden Anstrengungen unternommen, um mit Forschungs- und Kultureinrichtungen (Universität der Antillen, Conservatoire du Littoral, ect) und Regierungsstellen (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 lenken und zu beeinflussen.  

Weitere engagierte Maßnahmen umfassten Sensibilisierungskampagnen zur Bedeutung von Seegraswiesen, darunter die Schaffung 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 wurde. Diese Initiativen betrafen nicht nur die lokale Gemeinschaft, sondern umfassten auch Bemühungen um Partnerschaften mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft, lokalen Interessengruppen, Programmen zur Entwicklung eines verantwortungsvollen Verhaltens der Bürger (Öko-Bürgerschaft) und internationalen Kommunikationskampagnen. Darüber hinaus haben die Bemühungen des Projekts, jüngere Generationen und den Tourismussektor einzubeziehen, die Wirksamkeit dieser Maßnahmen weiter verbessert.

Das Projekt stammt aus einer früheren erfolgreichen Initiative, dem Umweltprogramm Cayoli, das 2016 ins Leben gerufen und vom Gran Port Maritime von Guadalupe verwaltet wurde. Cayoli wurde 2017 von Cayoli Junior gefolgt, um die Bildungskomponente 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 Karibikregion reproduzierbar sind und von der wissenschaftlichen Gemeinschaft unterstützt werden. Darüber hinaus zielt das Projekt darauf ab, den Transfer von Best Practices sowohl auf regionaler als auch auf internationaler Ebene zu erleichtern.

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

Die ersten vorläufigen Ergebnisse der Restaurierungsarbeiten zeigten Bedenken hinsichtlich der Überlebensraten von Seegraswiesen und Korallentransplantationen. Diese waren aufgrund externer Belastungen wie Festmachertätigkeiten, des Wertes einiger Klimavariablen, des Wiederauflebens von Stürmen als extreme Wetterereignisse und Krankheiten, die Arten im Küstengebiet betrafen, gering. Um den Erfolg des Projekts zu verbessern, wurde das Projekt angepasst, um den Schutz (z.B. Druckreduzierung durch die Installation von Öko-Anlegeplätzen) und die Wiederherstellung 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. Es wurde auch deutlich, wie wichtig es ist, einen flexiblen Ansatz für die Anpassung zu verfolgen.

Mehrere wissenschaftliche Studien unterstreichen die Herausforderungen der Wiederherstellung der karibischen Seegrasbeete ausschließlich durch das Pflanzen von Samen oder Setzlingen. Sie schlagen vor, dass die Restaurierung durch Schutzmaßnahmen ergänzt werden muss. Beide Strategien müssen zusammenarbeiten, um das gemeinsame Ziel der Sicherung 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 das Stabilisieren und Einfangen von Sedimenten, der Schutz der Küste vor extremen Wetterereignissen, die Verringerung von Hochwasserrisiken, die Verbesserung der Wasserqualität und der Erhalt der biologischen Vielfalt. Kulturelle und Freizeitwerte wurden auch durch die Erhaltung und Verbesserung der landschaftlichen Schönheit zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus ebnet das Projekt schrittweise den Weg für eine bessere Akzeptanz naturbasierter Lösungen zur Anpassung an den Klimawandel. Zu den Vorteilen der Komponente "Aktionen der Gesellschaft" gehört in diesem Zusammenhang die Verbreitung von mehr Wissen und Bewusstsein für verschiedene Interessenträger, einschließlich 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 Stimulierung von Ökotourismusangeboten und eine wachsende Zahl von Personen, die sich mit der Anpassung an den Klimawandel und dem Schutz der Küstenökosysteme auskennen.

Zu den Kosten gehörten umfangreiche Investitionen öffentlicher und privater Behörden in der Region.  Der Erfolg war nicht garantiert, und es wurde keine direkte Kapitalrendite 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 Ergebnisse des Projekts sind aufeinander abgestimmt und unterstützen die EU-Anpassungsstrategie an den Klimawandel (angenommen am 24. Februar 2021) und die EU-Biodiversitätsstrategie für 2030 (vom 20.^Mai 2023), die darauf abzielt, die Natur zu schützen und die Schädigung der Ökosysteme umzukehren.

Auf lokaler Ebene zeigen die Aktivitäten eine starke Ausrichtung auf das Cayoli-Umweltprogramm, 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, die Kenntnisse über die Naturgebiete 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 sich das Programm bezieht.

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, denen 2020 eine Fragmentierungsaktivität vorausging. Die Sanierung und Restaurierung der Mangroven begann Ende 2021 mit Rodungsarbeiten. Bis Ende 2022 wurden die Baumschulen eingerichtet. Die Maßnahmen zur Erhaltung des Ökosystems der Seegraswiesen wurden im Januar 2023 abgeschlossen, während die Installation von Schraubenankern 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 bis Januar 2024). Die endgültige Transplantation erfolgte im Dezember 2023 bis Januar 2024.

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

Die in dieser Fallstudie umgesetzten Lösungen sollen eine unbestimmte Lebensdauer haben. Die Lebensdauer wird jedoch durch die Überlebensrate der wiederhergestellten und gepflanzten Arten beeinflusst, die nicht vorhergesagt werden kann. Eine 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