Über Jahrhunderte hat menschliches Handeln den Natur- und Wasserhaushalt der Elbe erheblich verändert, wodurch das Abflussregime, Stoffkreisläufe und assoziierte Ökosysteme beeinflusst wurden. Zu den tiefgreifenden Maßnahmen gehören Deichbau, Flussausbau und -begradigung, der Bau von Wehren, Staustufen und Talsperren, Wasserüberleitungen, großräumiger Braunkohletagebau, sowie die Ent- und Bewässerung von Landwirtschaftsflächen. Dazu kommen Veränderungen durch den Klimawandel und zahlreiche Wechselwirkungen mit den verschiedenen Maßnahmen.
- Koordination: Helmholtz-Zentrum Hereon, Institut für Kohlenstoffkreisläufe
- Partner: Bundesanstalt für Wasserbau, Bundesanstalt für Gewässerkunde
- Kooperationen: COSYNA (“Coastal Observation System for Northern and Arctic Seas”), MOSES („Modular Observation Solutions for Earth Systems“), HCDC (“Helmholtz Coastal Data Center”)
- Ausdehnung: von Geesthacht, nahe des Beginns der Tideelbe, bis in die Deutsche Bucht, so weit wie der Einfluss der Elbe zu beobachten ist, d.h. die Elbe-North Sea Supersite umfasst Süßgewässer, Übergangs- und Küstengewässer, inklusive Wattenmeer
Durch die unterschiedlichen Nutzungen der Unterelbe und der angrenzenden Flächen als Lebensraum, Erholungsgebiet, Wasserstraße, Industriegebiet und Ackerfläche, ergeben sich eine Vielzahl von komplexen Herausforderungen, die wiederum z.T. durch den Klimawandel verschärft werden:
- Lebensraum erhalten: Die Unterelbe beherbergt hoch spezialisierte Flora und Fauna, sowie einigen Arten, die nur hier zu finden sind. Das Nahrungsnetz ist von einer hohen Sekundärproduktion geprägt, die durch Fischlarven und Jungfische genutzt wird. Die Elbe hat die höchste Fischdiversität von allen europäischen Flüssen. Die Fische sind z.T. darauf angewiesen sowohl flussabwärts als auch flussaufwärts zu wandern.
- Mehr Raum geben: Gegenwärtig schützen 335 km Deiche und 17 Sturmflutsperrwerke eine Fläche von über 2 400 km², einschließlich des Stadtgebiets von Hamburg. Dadurch ist allerdings das natürliche Retentionsvolumen elbenaher Flächen um 8 Mrd. m³ verringert worden.
- Nährstoffeinträge verringern: Nährstoffe aus dem Einzugsgebiet reichern sich in der Elbe an und führen zu einem massenhaften Wachstum von Mikroalgen, die in die Unterelbe eingetragen werden. Dort sterben die Mikroalgen ab bzw. werden gefressen. Die Reste werden von Bakterien abgebaut, wobei Sauerstoff verbraucht und Nährstoffe wieder freigesetzt werden, die zu der Überdüngung der Nordsee beitragen.
- Schadstoffeinträge verringern: Verschiedenste Schadstoffe gelangen in die Elbe und werden mit Schwebstoffen transportiert, lagern sich z.B. in Hafenbereichen oder Seitenarmen ab oder gelangen bis in die Nordsee. Dies ist ein Risiko für Flora und Fauna, sowie weitere menschliche Nutzungen.
- Wasserstraße unterhalten: Damit weiterhin große Containerschiffe von der Nordsee über die Unterelbe in den Hamburger Hafen ein- und auslaufen können, müssen die Fahrrinne und die Hafenbecken regelmäßig ausgebaggert werden. Steigende Baggergutmengen sind insbesondere seit Herbst 2013 zu beobachten. Klimawandel, weitere Fahrrinnenanpassungen oder Abdeichungen können diese Tendenzen noch verstärken.
