Einem Forscherteam der TU Delft ist es gelungen, die Strandtopographie langfristig auf wenige Zentimeter genau zu kartieren. Der einzigartige Datensatz bietet stündlich Einblicke in die Veränderungen an der Küste über einen Zeitraum von drei Jahren. Diese Daten sind wichtig für die Dünenpflege und den Schutz des Hinterlandes. Die Methode wird auch zur Überwachung anderer Küstenlinien und sogar Gletscher eingesetzt. Die Daten sind Open Source und wurden veröffentlicht In Wissenschaftliche Daten im Jahr 2022. Die neue Methodik wurde ebenfalls kürzlich veröffentlicht.
Langzeitmessungen der Küste mangelten bislang an ausreichender Detailgenauigkeit, da die hierfür eingesetzten Satelliten nicht über eine hohe Auflösung verfügen. Und detaillierte Messkampagnen am Strand waren nur Momentaufnahmen. Eine enge Zusammenarbeit von Forschern aus den Bereichen Geowissenschaften, Fernerkundung und Wasserbau bot die Lösung. Mithilfe eines permanenten Laserscanners am Strand zunächst in Kijkduin und später in Noordwijk wurden minimale Veränderungen über lange Zeiträume quantifiziert.
Mieke Kuschnerus war Pionier der neuen mathematischen Methodik, um kleinste Details aus sehr langen Zeitreihen zu extrahieren. Dies lieferte neue Erkenntnisse, nicht so sehr über große augenblickliche Veränderungen, die durch Stürme verursacht werden, sondern vor allem über kleine, aber anhaltende Veränderungen, die über lange Zeiträume stattfinden. Ihre Forschung war veröffentlicht Ende Dezember in ISPRS Open Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. Die Methodik beweist nun international ihren Wert für die Überwachung von Gletschern, Erdrutschen und dem Wachstum von Baumkronen.
Auf die Küste wirken physikalische und menschliche Einflüsse ein
Nun lässt sich auch ermitteln, welche Prozesse den Küstenveränderungen zugrunde liegen. Eine wichtige Erkenntnis ist, dass die Küstenmorphologie nicht nur durch physikalische Prozesse, sondern auch durch menschliches Handeln beeinflusst wird.
„Wenn wir zukünftige Strände besser gestalten wollen, müssen wir die Auswirkungen eines Sturms verstehen, aber auch die Auswirkungen dauerhafter Gebäude wie Strandpavillons und die Veränderungen, die Menschen vornehmen, um den Strand für Scharen von Tagesausflüglern vorzubereiten“, sagt Roderik Lindenbergh. Zusammen mit Sierd de Vries ist er Projektleiter des fast abgeschlossenen „CoastScan“-Projekts. Lindenbergh erhielt kürzlich eine Förderung für das Nachfolgeprojekt „AdaptCoast“.
Gestaltung zukünftiger Strände
Mit AdaptCoast wagen sich die Forscher nun an Vorhersagen zum Küstenwandel. Mithilfe von Modellen erstellen sie Simulationen der Küste. Diese Modelle berücksichtigen direkte Veränderungen, die durch physikalische Faktoren wie Wind und Wellen im kleinen Maßstab verursacht werden. Und wird auch sozioökonomische Aspekte berücksichtigen, die sich in der früheren Forschung als so wichtig erwiesen haben. „Wir simulieren auch indirekte Auswirkungen beispielsweise des schönen sonnigen Wetters zur Osterzeit, wenn Strandbarbesitzer eine Böschung errichten, um sich auf die vielen Besucher vorzubereiten“, sagt Lindenbergh.
Die Simulationen der zukünftigen Küste liefern gute Hinweise für die Planung des Küstenschutzes und wie dieser zusammen mit Erholung und Natur gestärkt werden kann. Es ist daher kein Zufall, dass Rijkswaterstaat und mehrere Wasserverbände Partner des Forschungsprojekts sind. Das Wissen über Küstenveränderungen und die ihnen zugrunde liegenden Prozesse hilft ihnen, Strände besser zu verwalten und sicherere Strände für die Zukunft zu gestalten.
Der erste Ph.D. des Projekts. Kandidat, Daan Hulskemper, startet heute. „Was wird er zuerst tun? Sein LiDAR-Drohnendiplom machen“, sagt Lindenbergh. „Sollte es Unwetter geben, kann er sich sofort die Drohne schnappen, um mit den Messungen am Strand zu beginnen.“
Mehr Informationen:
Mieke Kuschnerus et al., Statistische Bewertung der vertikalen Änderung an einem Sandstrand anhand permanenter Laserscanning-Zeitreihen, ISPRS Open Journal of Photogrammetry and Remote Sensing (2023). DOI: 10.1016/j.ophoto.2023.100055