Um mögliche Auswirkungen der, hauptsächlich nach den beiden Weltkriegen versenkten Munition auf die Meeresumwelt bewerten zu können, wurden in den letzten Jahren mehrere wissenschaftliche Projekte in der Ost- und Nordsee durchgeführt. So weiß man heute, dass Munitionsdeponien Hotspots der chemischen Verschmutzung sind. Giftige Stoffe wie z.B. TNT werden in das Meerwasser freigesetzt, da die Korrosion der Metallgehäuse der Munition im Laufe der Jahre zum Austreten von Munitionsbestandteilen führte. Daher ist es nicht nur für den Schutz der Meeresumwelt, sondern auch für die Sicherheit der Offshore-Infrastruktur von entscheidender Bedeutung, die Verklappungsgebiete zu kartieren und Proben zur Verfügung zu erstellen sowie Sanierungs- und Räumungsmaßnahmen vorzuschlagen. Um die Prozesse, die die Ausbreitung von Munitionsverbindungen im Meerwasser steuern verstehen zu können, ist die ozeanographische Modellierung ein leistungsfähiges und unabdingbares Instrument. Ozeanografische Modelle sind weit verbreitet, um den Zustand des Ozeans zu simulieren. Sie können auch zur Simulation und Vorhersage der Verteilung und Ausbreitung von Munitionsverbindungen verwendet werden. Numerische Modelle ermöglichen es uns, Schadstoffquellen zu identifizieren und zu priorisieren, Risikokarten zu erstellen und schließlich Entscheidungsempfehlungen zu geben.
In CONMAR ist das Leibniz-Institut für Ostseeforschung (IOW) für die ozeanographische Modellierung zuständig. Um die Ostsee und die westliche Ostsee, in einem regionalen Nest mit höherer Auflösung, simulieren zu können, wird das GETM-Modell (General Estuarine and Transport Modell) und ein angehängtesTNT-Modell verwendet. Mehr als 30 virtuelle Tracer wurden in dem Modell freigesetzt, um den Austritt von TNT aus potenziellen Munitionsdeponien zu simulieren. Die Standorte dieser Quellen entsprechen den bekannten und dokumentierten Munitionsdeponien. Da einige Deponiestandorte noch nicht bekannt sind oder nur unzureichend beprobt wurden, werden die Modellergebnisse auch genutzt, um solche potenziellen Quellen aufzuspüren. Es werden Sensitivitätsexperimente und numerische Simulationen durchgeführt, um den Beitrag und die Größenordnung der einzelnen Munitionsdeponien zum Gesamt-TNT Belastung zu bewerten. Diese Ergebnisse werden verwendet, um eine Prioritätenliste kontaminierter Standorte zu erstellen.
Um die Leistung des Modells zu verbessern, sind auch Beobachtungsdaten erforderlich. In-situ-Beobachtungen werden üblicherweise zur Validierung und Kalibrierung von numerischen Modellen verwendet. In diesem Fall werden die Beobachtungsdaten, die während der Feldkampagnen gesammelt wurden, zur Bewertung und Verbesserung der GETM-Leistung verwendet. Die schiffsgestützten Messungen werden auch dazu verwendet, die simulierte TNT-Freisetzung einzuschränken und konsistentere Ergebnisse zu erzielen. Die ersten numerischen Experimente zeigen, dass das bestehende Modell als Prognoseinstrument für die Ausbreitung und Dispersion von munitionsbezogenen Chemikalien dienen kann.
Geplant sind auch experimentelle Auflösungs- und Abbauexperimente (im Labor), um die Geschwindigkeit zu quantifizieren, mit der Chemikalien in die Meeresumwelt gelangen. Dies wird zum ersten Mal in ein numerisches Modell einfließen. Das Modell wird auch dazu dienen, die potenziellen Auswirkungen des Klimawandels auf die Munition im Meer zu untersuchen, da derzeit nicht bekannt ist, inwieweit die im Meer versenkte Munition durch die erhöhten Meerestemperaturen oder mögliche Änderungen in der Sturmaktivität beeinträchtigt werden kann. Weitere Modellentwicklungen sind geplant, um nicht nur die gelösten, sondern auch die partikulären Munitionsbestandteile zu berücksichtigen.
Ulf Gräwe, IOW
Das Video unter https://www.youtube.com/watch?v=cvrD8027izU zeigt die TNT-Konzentration in der bodennahen Schicht für das Jahr 2018. Bitte beachten Sie die nicht-lineare Farbkodierung.