Sand und Schlick sind natürliche Bestandteile des Meeresbodens, unterscheiden sich jedoch deutlich in ihrer Beschaffenheit. Sand besteht aus vergleichsweisen groben Körnern, Schlick hingegen ist ein sehr feiner, schlammartiger Bodensatz aus winzigen Ton- und Schluffpartikeln. Er entsteht, wenn feines Material aus Flüssen oder dem Meerwasser absinkt und sich vor allem in ruhigen Gewässern wie dem Wattenmeer, in Flussmündungen oder in Hafenbecken am Boden ablagert.
Hier aufgespült, dort ausgebaggert
Inzwischen greift der Mensch stark in die natürliche Verteilung von Sand und Schlick im Meer ein. Jedes Jahr entnehmen Spezialschiffe große Mengen Sand aus der Nordsee, der für den Bau neuer Hafenanlagen oder für den Küstenschutz verwendet wird. So wird etwa vor den Inseln Sylt und Wangerooge regelmäßig Sand aufgespült, um Strandverluste durch Winterstürme und starke Brandung auszugleichen. In Hafenbecken und Fahrrinnen lagert sich dagegen vor allem Schlick ab.
Ohne regelmäßiges Ausbaggern würden Häfen und Schifffahrtswege dadurch abflachen und für die Schifffahrt unpassierbar werden. Der ausgebaggerte Schlick wird anschließend mit Schiffen in Bereiche der Nordsee transportiert und dort wieder ins Meer eingebracht. Dieses sogenannte „Verklappen“ verlagert das Material vom Hafen ins offene Küstenmeer, wo Strömungen und Gezeiten es weiter verteilen. Oftmals lagert sich das Material nach einiger Zeit aber wieder in Häfen oder Fahrrinnen ab – die dann erneut ausgebaggert werden müssen.
Millionen Tonnen Material mit potenziellem Klimaeffekt
Forschende um Lucas Porz vom Helmholtz-Zentrum Hereon in Geesthacht haben nun erstmals genauer untersucht, welche Gesamtmengen an Sand, Kies und Schlick durch Ausbaggern und Verklappen in der Nordsee in Bewegung geraten. Für ihre Analyse werteten die Forschenden Baggertätigkeiten aus einem Zeitraum von 30 Jahren aus. Demnach werden jährlich rund 200 Millionen Tonnen Sediment umgelagert – so viel wie durch Nordseeströmungen und alle Anrainer-Flüsse zusammen auf natürlichem Wege. Modellrechnungen zeigen zudem, dass ein Teil dieses Materials aus den Verklappungsgebieten mit der Zeit auch in das Wattenmeer transportiert wird und sich dort langfristig ablagert.
Die Umlagerungen von Meeresgrund-Material haben nicht nur Folgen für die lokalen Ökosysteme, sie wirken sich auch auf Kohlenstoffhaushalt und Klima aus. Denn mit dem Sand und Schlick wirbelt das Ausbaggern und Aufspülen auch organische Reste vom Meeresgrund auf – Reste toter Algen und abgestorbener Meerestiere. Diese setzen Kohlenstoff frei, der mit dem Sauerstoff im Wasser reagiert – als Folge entsteht das Klimagas Kohlendioxid.
Wie viel dies ist, haben Porz und sein Team ebenfalls ermittelt. Demnach liegt die Menge an aufgewirbeltem Kohlenstoff bei weltweit bis zu 500 Millionen Tonnen jährlich. Das ist deutlich mehr als etwa durch den Bau von Pipelines oder Offshore-Windkraftanlagen. „Diese Daten sind wichtig, um künftig besser abzuschätzen, wie viel Kohlendioxid insgesamt in Küstenregionen freigesetzt wird“, sagt Porz. „Bisher wurden diese menschlichen Aktivitäten in Kohlenstoffbudgets gar nicht berücksichtigt.“
Hilfe für das Wattenmeer?
Allerdings könnte das Umlagern von Schlick und Sand auch positive Effekte haben – beispielsweise auf das Wattenmeer. Denn viele Wattflächen lagern auf natürlichem Weg nicht mehr genug Sedimente ab, um mit dem steigenden Meeresspiegel Schritt zu halten. Umlagerter Sand und Schlick könnten diesem Defizit entgegenwirken: „Wenn man das Baggergut strategisch günstig umlagert, könnte es von dort in die betroffenen Bereiche gelangen und die Wattflächen wieder anwachsen lassen“, erklärt Porz. Derzeit arbeitet er mit seinen Kollegen im Detail aus, welche Gebiete dafür in Frage kommen. Da insbesondere Schlick aus Häfen jedoch chemisch belastet sein kann, müssten die Auswirkungen auf die Meeresumwelt vorher jedoch genau geprüft werden.
Quelle: Helmholtz-Zentrum Hereon; Fachartikel: Nature Communications, doi:10.1038/s41467-025-68105-5
