Ökohydraulik und Ökosystemleistungen – Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau und Ästuar- und Küsteningenieurwesen

Wir nutzen hydraulische Modellversuche und Feldstudien, um gezielt die Wechselwirkung zwischen sesshaften Organismen im Küstenraum (Salzwiesen, Seegras, Muschelbänke) und Hydrodynamik zu untersuchen. Diese Wechselwirkung bewirkt Wellen- und Strömungsdämpfung sowie Sedimentstabilisierung, was relevante Ökosystemleistungen für den Küstenschutz sind. Ziel ist es einerseits die Prozesse zu verstehen und andererseits diese Ökosystemleistungen zu bemessen, um sie in Küstenschutzstrategien berücksichtigen zu können.

Zusätzlich wird untersucht, wie traditionelle Küstenschutzbauwerke (z.B. Deiche, Schutzdünen) umgestaltet und neue Ökosysteme geschaffen werden können, um weitere Ökosystemleistungen wie ästhetischen Mehrwert, Biodiversität oder Kohlenstoffspeicherung zu erbringen. Dies erfordert eine interdisziplinäre Herangehensweise, so dass neben Küsteningenieurwesen auch Elemente aus Fernerkundung, Ökologie und Geoökologie sowie den Materialwissenschaften Anwendung finden.

Ausgewählte Projekte

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Publikationen

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Carus J, Paul M, Schröder B. Vegetation as self-adaptive coastal protection: Reduction of current velocity and morphologic plasticity of a brackish marsh pioneer. Ecology and evolution. 2016 Mär 1;6(6):1579-1589. doi: 10.1002/ece3.1904

Paul M, Rupprecht F, Möller I, Bouma TJ, Spencer T, Kudella M et al. Plant stiffness and biomass as drivers for drag forces under extreme wave loading: A flume study on mimics. Coastal engineering. 2016 Nov 1;117:70-78. Epub 2016 Aug 6. doi: 10.1016/j.coastaleng.2016.07.004

Spencer T, Möller I, Rupprecht F, Bouma TJ, van Wesenbeeck BK, Kudella M et al. Salt marsh surface survives true-to-scale simulated storm surges. Earth Surface Processes and Landforms. 2016 Mär 30;41(4):543-552. Epub 2015 Dez 23. doi: 10.1002/esp.3867

Paul M, Gillis LG. Let it flow: How does an underlying current affect wave propagation over a natural seagrass meadow? Marine ecology progress series. 2015 Mär 16;523:57-70. doi: 10.3354/meps11162

Johnson MF, Thomas RE, Dijkstra JT, Paul M, Penning WE, Rice SP. Using surrogates, including scaling issues, in laboratory flumes and basins. in Users Guide to Ecohydraulic Modelling and Experimentation. CRC Press. 2014. S. 23-41 doi: 10.1201/b16630-10

Möller I, Kudella M, Rupprecht F, Spencer T, Paul M, Van Wesenbeeck BK et al. Wave attenuation over coastal salt marshes under storm surge conditions. Nature geoscience. 2014 Okt 1;7(10):727-731. Epub 2014 Sep 29. doi: 10.1038/NGEO2251

Paul M, Henry PYT. Evaluation of the use of surrogate Laminaria digitata in eco-hydraulic laboratory experiments. Journal of Hydrodynamics. 2014 Jul 1;26(3):374-383. Epub 2014 Jun 1. doi: 10.1016/S1001-6058(14)60042-1

Paul M, Henry PYT, Thomas RE. Geometrical and mechanical properties of four species of northern European brown macroalgae. Coastal engineering. 2014 Feb;84:73-80. Epub 2013 Dez 10. doi: 10.1016/j.coastaleng.2013.11.007

Paul M, Thomas RE, Dijkstra JT, Penning WE, Vousdoukas MI. Plants, hydraulics and sediment dynamics. in Users Guide to Ecohydraulic Modelling and Experimentation. CRC Press. 2014. S. 91-116 doi: 10.1201/b16630-14

Thomas RE, Johnson MF, Frostick LE, Parsons DR, Bouma TJ, Dijkstra JT et al. Physical modelling of water, fauna and flora: Knowledge gaps, avenues for future research and infrastructural needs. Journal of hydraulic research. 2014 Mai 4;52(3):311-325. doi: 10.1080/00221686.2013.876453

Paul M, Bouma TJ, Amos CL. Wave attenuation by submerged vegetation: Combining the effect of organism traits and tidal current. Marine ecology progress series. 2012 Jan 10;444:31-41. doi: 10.3354/meps09489

Vousdoukas MI, Velegrakis AF, Paul M, Dimitriadis C, Makrykosta E, Koutsoubas D. Field observations and modeling of wave attenuation over colonized beachrocks. Continental shelf research. 2012 Okt 1;48:100-109. Epub 2012 Sep 3. doi: 10.1016/j.csr.2012.08.015

Paul M, Lefebvre A, Manca E, Amos CL. An acoustic method for the remote measurement of seagrass metrics. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2011 Mai 30;93(1):68-79. doi: 10.1016/j.ecss.2011.04.006

Paul M, Amos CL. Spatial and seasonal variation in wave attenuation over Zostera noltii. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2011;116(8):C08019. doi: 10.1029/2010JC006797

Czeck R, Paul M. Grey seals - A homecoming species in the Wadden Sea. Senckenbergiana Maritima. 2008 Dez 30;38(2):143-146. doi: 10.1007/BF03055290