ec®TRevi ec®TRevi ec®TReviEin modularer Ansatz für

Soil & Water Conservation in Übereinstimmung mit dem

Ecosystem Approach der UNCBD

Eine Entwicklung desZentrums für Umweltforschung und Umwelttechnologie (UFT), Universität Bremen

und der KeKo Partnerschaftsgesellschaft, Bremen

Das Problem

Habitat Degradation & Zerstörung

(Boden-) Degradation(Boden-) Erosion

Desertifikation

Bergbau

Waldbrand

ÜberweidungChemische Belastung

Ausbreitung der Wüste (Innere Mongolei): Überweidung

Ausbreitung der Wüste (Mali): Wasserverbrauch

Ausmaß

Weltweit, seit 1950: Produktionsminderung von 13 % auf kultivierten Flächen. Wirtschaftliche Verluste: jährlich 42 Milliarden US-Dollar. China: ein Drittel des Landes von Bodendegradation betroffen. Wirtschaftliche Verluste: 2 bis 3 Milliarden US-Dollar jährlich.

UNEP: allein in den Trockengebieten der Erde, die 40 % der Landoberfläche ausmachen, sind 70 % der Fläche desertifikationsgefährdet; Lebensgrundlage von rund einer Milliarde Menschen.

Jährlich gehen durch Bodenerosion 24 Milliarden Tonnen Mutterboden und rund 41 000 Quadratkilometer landwirtschaftliche Anbaufläche verloren (entspricht der Gesamtfläche der Schweiz).

Boden-DegradationVerlust der ökosystemaren Dienstleistungen

z.B.:

- Bodenfruchtbarkeit- Lebendverbau (biogener Erosionsschutz)- Wasser-Aufnahmevermögen des Bodens

- Filterfunktion- Beeinflussung des Klimas (CO2-Sequestrierung)

DesertifikationArtikel 1 der UNCCD (Konvention zur Bekämpfung der Ausbreitung der Wüsten):

Land Degradationin ariden, semi-ariden und trockenen sub-humiden Regionen

Ursachen: verschiedene Faktoren, darunter Klimaschwankungen und menschliche Aktivitäten

Rechtliche Instrumente zur DegradationsbekämpfungUN-Konventionen

UNCCD (1994, „Wüstenkonvention“), UNCBD (1992, „Biodiversitätskonvention“), UNFCCC (1994, „Klimakonvention“)

Weitere internationale Abkommen

Nationale Instrumente

DegradationsbekämpfungTechnischer Erosionsschutz

(Wasserbau, Dämme und Terrassen, Hyperabsorber)

Biotechnologie (GMO)

Ökologischer Erosionsschutz (Lebendverbau)Wiederherstellung von Biodiversität und Ökosystemfunktionen (>>> ökosystemare

Dienstleistungen)

Die Technologie

ec®TRevi ec®TRevi ec®TReviDie PhilosophieInitiierung und Beschleunigung ökologischer Sukzession mit Hilfe von angepassten Pflanzen, notwendigen Symbionten und Bodenbiota.Wiederherstellung ökosystemarer Dienstleistungen statt Aufbau spezieller Nutzungssysteme. Interdisziplinarität: Berücksichtigung wissenschaftlicher Erkenntnisse aus Ökologie; System-Theorie; Ökonomie, Gesellschafts- und Kultur-wissenschaft; Nachhaltigkeitswissenschaft; Gender. Berücksichtigung von traditionellem Wissen (local and indigenous knowledge).Nachhaltigkeit durch Verwendung regionaler Materialien, hohe Anpassungsfähigkeit (Soft-Tec), Teilhabe und Akzeptanzsicherung.Ausbildung (Capacity Building) und ökonomische Anreize, z.B. in der Kompostierungsindustrie, Pflanzenzucht, Baumschule, Imkerei. Zusätz-lich zur Honigproduktion wird durch die Bienen die Bestäubung und Samenbildung gefördert. Umsetzung von UNCBD (Ecosystem Approach) und UNCCD sowie Bezug zu integrierten Kreislauf- und Wasserbehandlungskonzepten.

Organismen interagieren: Fressen, Predation; Symbiosen: Mykorrhiza, Bestäubersysteme; Kommunikation, ....Aus diesen Interaktionen resultieren Ökosystemare Dienstleistungen (Ecosystem Services); sie sind eng mit der Artenvielfalt (Biodiversität) verknüpft und tragen zur Persistenz bei. Ökosystemare Dienstleistungen erfahren ihre

Wertschätzung auf lokaler und globaler Ebene.

Theoretischer Hintergrundapplication of ecological knowledge inhabitat restoration (siehe Koehler 2005 in EOLSS chapter 4.27.8)

Einsatzgebiete von ec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi• Bekämpfung der Ausbreitung der Wüsten

• Soil and Water Conservation

• Wiederherstellung von Ökosystemen (Wald, Wiedervernässung, …)

• Phytoremediation

• Regenwasserversickerung und Behandlung

• Urbane Biodiversität und Urban Agriculture

Kesel et al. 1999; Kesel et al. 2006; Koehler & Müller 2003, Koehler 2005, Koehler et al. 2001 a,b;Koehler et al. 2004a, b; Koehler et al. 2006 (Chinese Science Foundation & DFG); Warrelmann 2002; Warrelmann et al. 2000; Warrelmann, Radke & Fischer 2006;

Biosaline Agriculture: Project proposal Radke-Wittneben-Koehler; Warrelmann, Dobner (UFT) Rainwater Project;

On the web: „Projekt Revitalisierung“: http://www.uft.uni-bremen.de/Revitalisierung/profil.html; Pilot project MedOak: www.revitec.com; Sourcebook of the UN Convention on Biological Diversity: http://www.biodiv.org/programmes/cross-cutting/ecosystem/sourcebook/search.shtml; http://www.iwmi.cgiar.org/africa/west_africa/projects/AdoptionTechnology/Technology_Adoption.htm

Interdisziplinäre ExpertiseKnow-how der Interdisziplinären Forschungseinrichtung UFT

Bodenökologie, Bioindikation, Mycorrhiza, Pflanzenanzucht, Vegetationskunde, Ökologische Sukzession (Langzeituntersuchung)

KompostierungKooperation innerhalb der Universität von Bremen: Rechtswissenschaften,

Forschungszentrum Nachhaltigkeit (artec), GenderstudiesInternationale Kooperation

Deutsch/europäisches Kompetenznetzwerk DesertNet

Die Moduleec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi

• Sack aus abbaubarem Material (z.B. gebrauchter Kaffeesack aus Jute), gefüllt mit bioaktiviertem Substrat, Samen und Zusätzen für die Verbesse-rung von Wasser- und Nährstoffverhältnissen

• Anfänglicher Erosionsschutz• Größenordnung ~ 0,5 m

• Vielgestaltige Strukturen, zusammengesetzt aus einer Anzahl von Säcken mit biotischer und abiotischer Diversität

• Kolonisations Ausgangspunkt; Safe-Sites für Besiedler, Scatter Plot, Sammler für Wasser und Partikel

• Autonome Einheit mit zunehmend biogenem Erosionsschutz• Größenordnung ~ 1 - 5 m

Angewandte Botanik, ÖkologieKomplex Modul(vielgestaltig)

• Mosaik oder andere Strukturen mit Verbindern (Korridore)• Entwicklung vom Mosaik zum Netzwerk• Größenordnung > 20 m

Monitoring, remote sensing, Modellierung, GISMosaik oder

Konturen

Bodenkunde, BodenökologieBasis Modul

ec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi Bioaktivierung

aus Brauns 1968

Boden Pilze(z.B. Mykorrhiza-Pilze)

Fauna der wassergefüllten Poren(z.B. Nematoda)

• Mykorrhiza in der Baumschule, im Substrat• Bodenfauna im Substrate• Pflanzensamen (auch Ammenpflanzen)

Arthropodenz.B., Larven, Insekten,

Termiten

Boden-Kleinarthropoden

Projekte

EcCoLogEcCoLog

Bendinat-FlächeMallorca, Spanien

Medoak Pilot Studie

Sammeln von Mykorrhiza-

Pilzen an Zielstandorten

Herstellung steriler

Pilzkulturen für die Beimpfung

Baumschule (Q.ilex, aus mallorquiner Eicheln)

Mycorrhizierungmit mallorquiner Pilzen

Schlußfolgerungen MedOak

• Erosionsschutz durch Säcke,später Vegetation• Positiver Einfluss der Bioaktivierung• Habitate für viele Organismen (Biodiversität)• Initiierung von Selbst-Organisations-Prozessen

(Ökosystementwicklung)

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Forschung, Lehre, Demonstrationvon

Projekt „Revitalisierung“Projekt Fläche: Bremen, Wienerstrasse, Deutschland

ec®TRevi ec®TRevi ec®TReviDie Förderung erfolgt durch das Land Bremen aus dem Ökologie-Fonds /

Förderprogramm Angewandte Umweltforschung.

http://www.revitec.de

Forschungs- und DemonstrationsflächeZehn Substrate, fünf Objekteauf Sand- und Bauschuttuntergrund

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BauschuttSand

www.revitec.de follow link Projekt Revitalisierung

Substrate

Unfruchtbarer Mineralboden wird verbessert durch

Anorganische BodenzusätzeOrganische Bodenzusätze

Bioaktivierung

GrundsubstratSandKompostMucksel, Gras-/Kräutersamen

ZusätzeHydrogel

Regionale Materialien: Kokos, SeetangBioactivierung: Mykorrhiza Pilze, Bodenfauna

Fünf Objekte

• Besiedlungs-Inseln

• Halb Monde(demi lunes: e.g., Burkina Faso)

• Wälle, weitverbreitete Maßnahme

• Gitter (checker boards: China)

• Pflanzlöcher(planting pits, Zai or Tassa, W-SS-Africa)

ec®TRevi Inseln

Initialisierung und Beschleunigung von Sukzession

Source internet

Demi lunes(e.g., Burkina Faso)

Wassersammlung

ec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi

Source internet

Wälle (Bunds)in vielen Teilen der Welt

Wassersammlung, Erosionsschutz

ec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi

Foto: Wissel

Checker board (China)

Erosionsschutz, Sandstabilisierung

ec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi

Pflanzgruben: Tassa, Zai(Burkina Faso, Niger)

Source internet

Source internet ec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi

erste Ergebnisse

Die Säcke sind ein wirkungsvoller Erosionsschutz.

Die Vollvariante (C+) weist das beste Pflanzenwachstum auf.

Es kann zu einer N-Sperre kommen; Vorbeugung durch Düngung.

Bodenfauna: Die anfängliche Kompostfauna wird durch eine Sukzessionsfauna ersetzt.

Die Bioaktivierung (Bodenfaunainokulat) ist nachweisbar.

Die Säcke fördern die Entwicklung der Bodenfauna (Mikroklimaeffekt).

Das Basismaterial beeinflußt die Entwicklung indirekt (Mikroklimaeffekt).

Analyse von Gender Aspektenim Zusammenhang mit der Anwendung und dem Transfer von ReviTec

Tulongeni Communal Gardening Project, Hentjes Bay, Namibia

Katja Radke, 2005, Anwendungsmöglichkeiten von AfriKelp im Freiland, Diploma thesis, Uni. Bremen, FB2.

Ergänzungsprojekt zu proREVITAL: Karin Fischer (MA Kulturwissenschaftlerin), Katja Radke (Diplomökologin)

Schlussfolgerungen Gender Projekt

• Empowerment ist Voraussetzung für Partizipation.

• Förderung des Selbstbewußtseins und -vertrauens ist anzustreben.

• Workshops sind wenig wirkungsvoll. Erforderlich ist eine kontinuierliche Unterstützung, bis das gefestigte Selbstbewußtsein die Verwirklichung von Eigeninitiativen erlaubt (social-monitoring über zwei Vegetationsperioden).

• Gender: Die Geschlechter reagieren unterschiedlich auf die Bedrohung durch Degradation und Desertifikation. So sind z.B. in Afrika die Frauen die Zielgruppe für die Umsetzung von Desertifikationsbekämpfungsmaßnahmen.

• Ohne Kenntnis der Gruppen- bzw. Gesellschaftsstrukturen und Traditionen sind weder Partizipation noch Akzeptanz zu erzielen, was ein hohes Risiko für die Umsetzung von Projekten bedingt.

and the Ecosystem Approach of the CBDsee alsoprinciples of good ecological restoration practice, SER/IUCN 2004ec®TRevi ec®TRevi ec®TRevi

ReviTec is an ecological tec for the integrated management of land and living resources that promotes conservation and sustainable use in an equitable way. ReviTec integrates scientific knowledge (e.g., succession), technological developments (e.g. hydrogels) and IK (e.g. SWC-structures).

Various levels of biodiv are considered: soil biota, vegetation. Their interactions are essential for Ecosystem Services. Site specific biodiversity and local crops (e.g. in gardening, small scale agric) are supported. Restoration and conservation of Ecosystem Services, not of selected species but of a complex biocenosis.

ReviTec considers the ecosystem process of ecological succession and long-term temporal scales. The unexpected is expected leading to flexibility. As a restoration technology, ReviTec initiates and supports change.

Self-organizing processes are supported without strict focus on an endpoint for specific use.ReviTec is designed to be adapted by the stakeholders for sustainable use of natural resources and recognizes IK and cultural diversity. This is possible because of Low-Tec character and adaptability.

Level of technology is the smallest possible level of the application of ESA. It adresses household/community in a decentralized, highly adapted way (close to the ecosystem).

Revitec is interdisciplinary and participatory.

Was wurde erreicht?(MedOak Mallorca, Revital Bremen)

• Wiederherstellung eines mediterranen Waldökosystems: Verbesserung der Überlebensrate von Q.ilex (Steineiche); Förderung der Sukzession in Richtung eines standorttypischen Q.ilexÖkosystems.

• Initialisierung und Beschleunigung von ökologischer Sukression durch Management der Bodenmatrix und Bioaktivierung.

• Zur Verfügung stellen von Safe-Sites für die Ausbildung standorttypischer Biodiversität.

• Kombination von technischem und ökologischem Ersosionsschutz.

• Einrichtung von wassersammelnden Strukturen.

Zukunft• Anwendung in Restaurastionsvorhaben, SWC, Salz-tolerant Landwirtschaft, Kooperation mit

Suez Canal University Ismailia (Egypt), Ngaoundéré University (Cameroon), UNAM (Hentjes-Bay, Namibia), ccc (China), etc.

• Forschungsfragen: im Zusammenhang mit den Projekten sind zahlreiche Forschungsfragen anzubinden.

• Erweiterung des Ansatzes: Bestäuber/Verbreiter-Systeme, gezielte Berücksichtigung ökologischer Interaktion, Naturschutz (Biodiversität), urban agriculture, Risikoabschätzung des Einsatzes vom GMOs im Kampf gegen die Desertifikation.

Hilfe und Unterstützung:Prof. Dr. W. Heyser (UFT), Raimund Kesel (KeKo-partnership)

Katja Radke, Karin Fischer, Prof. Dr. I. Weller (Artec/ZfN), Tulongeni women AG Prof. Venzke, UFT; Werner Vogel, Angelika Trambacz ; Claudia Müller, Thomas Flörkemeier, Tom

Macheleidt, Roland Wozniewski

Gartenbetrieb Schauss, 28207 Bremen, F.-O. Lürssen Baumschulen GmbH & Co. KG, 27616 Beverstedt, Hermann Meyer KG, 25454 Rellingen, INOQ GmbH, 29465 Schnega, Stockhausen GmbH, 47805 Krefeld,

Hafenspedition Bremen, Bremer Entsorgungsbetriebe

Senator für Bau, Umwelt und Verkehr, Bremen

Links zu ReviTec und assoziierten Projekten

http://www.uft.uni-bremen.de/Revitalisierung/profil.html , here you find more links to background infohttp://www.revitec.dehttp://www.uft.uni-bremen.de/oekologie/hartmutkoehler.2.htmhttp://www.biodiv.org, case studies Implementation of Ecosystem Approachhttp://www.iwmi.cgiar.org/africa/west_africa/projects/AdoptionTechnology/Technology_Adoption.htm