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Anwendungen des CASiMiR Modells

Simulation von Auenvegetation

picture of meso casimir

Das Casimir Vegetationsmodell wurde ursprünglich am Center for Ecohydraulics Research (CER), University of Idaho, Idaho, USA, entwickelt. Die ökologischen und numerischen Prozesse wurden im Rahmen der Dissertation von Dr. Rohan Benjankar (Benjankar, 2009) konzeptioniert, programmiert und verifiziert. Später wurde das Konzept als Teil der Master Thesis von Emilio Politti (Politti, 2008) in eine GIS Plattform programmiert. Das Projekt wurde vom Kootenai Tribe of Idaho (KTOI) gesponsort und von der Bonneville Power Administration (BPA) finanziert. Im Entwicklungsprozess wurde das Modell neu durch Dr. Gregory Egger und Emilio Politti von der Environmental Consulting GmbH, Klagenfurt, Austria in Microsoft.Net mit C# neu programmiert.

Ufer- und Auenvegetation und abiotische Habitatparameter stehen in wechselseitiger Abhängigkeit. Änderungen im natürlichen Abflussregime bestimmen die Verbreitung der Ufer- und Auenvegetation und deren Artenzusammensetzung. Die Ufer- und Auenvegetation ist ein Indikator von ökosystemaren Prozessen, welche für den Betrachter zumeist nicht direkt sichtbar sind. Solche Prozesse können oft über einen sehr langen Zeitraum, welcher über mehrere Menschengenerationen hinaus geht, wirken. Sowohl im Gewässermanagement als auch in der Forschung sind langfristige Prognosen über Habitatveränderungen und den Folgenwirkungen auf die Auenvegetation ein wesentlicher Aspekt.

Casimir Vegetation wurde insbesondere für solche Langzeit-Simulationen entwickelt. Es bezieht die abiotischen Schlüsselparameter und die biologischen Eigenschaften der Ufer- und Auenvegetation mit ein. Zu den Schlüsselparametern zählen Messgrößen hydraulischer Prozesse. Die biologischen Eigenschaften beziehen sich in erster Linie auf Reaktionen der Vegetation auf die Schlüsselparameter, wie sie in temperierten und alpinen Klimazonen zu finden sind. Das Modellkonzept beruht auf der Hypothese, dass die Entwicklung der Vegetation in einer funktionalen Beziehung zu Hydrologie, hydraulischen Prozessen und Pflanzengesellschaften bzw. Sukzessionsphasen steht. Im Modellkonzept werden hydrologische und hydraulische Prozesse über die Entfernung zum Mittelwasser, die Sohl-Schubspannung (als Indikator für Morphodynamik) und die Überflutungsdauer (als Indikator for den Überflutungseinfluss) abgebildet. Diese Faktoren ermöglichen entweder eine erfolgreiche Etablierung und (Weiter-)entwicklung der Vegetation (Sukzession) oder bewirken eine Zerstörung bzw. Störung der Vegetation auf ein früheres Sukzessionstadium (Recycling, Regression).

Die Besonderheit von Casimir Vegetation ist die Simulation von Sukzessions- oder Regressionsprozessen in Raum und Zeit. Das Programm umfasst mehrere Module: Keimung, mechanische Störung/Zerstörung infolge der Morphodynamik und pflanzenphysiologische Störung infolge des Überflutungseinflusses. Es simuliert „dynamisch“, da es innerhalb von längeren Zeitreihen für jedes Jahr unterschiedliche Eingangsdaten berücksichtigt und diese Ergebnisse am Jahresende wiederum die Ausgangssituation des Folgejahres darstellen. Die Ergebnisse der Simulationen werden in Form von Vegetationkarten und Tabellen dargestellt.

Nähere Informationen zu CASiMiR Vegetation erhalten Sie in folgendem pdf.