„Die vorliegende Arbeit enthält eine Zusammenstellung bisher durchgeführter Untersuchungen über Vorkommen, Verbreitung und Bestandsentwicklung von Benthosorganismen im Schwerpunktsgebiet der Ökosystemforschung sowie in Nachbargebieten (Norderney, Mellum). Die Bestandsaufnahme bildet die Grundlage für zukünftige vergleichende Untersuchungen unterschiedlicher Disziplinen und sollte während der Laufzeit de Ökosystemforschungsprojektes fortgesetzt werden. […] Methode: Bei der Bestandsaufnahme wurden publizierte und nicht publizierte Ergebnisse von Benthoskartierungen erfasst. Soweit möglich, wurden die Originalprotokolle der Feldarbeiten ausgewertet, um viele ökologische Begleitparameter zu erfassen. […] Die Datenerfassung konzentriert sich auf das Schwerpunktgebiet der Ökosystemforschung, das Einzugsgebiet der Otzumer Balje (zwischen Langeoog und Spiekeroog); zusätzlich wurde auf Daten von den Nachbargebieten Mellum und den Norderneyer Inselwatt zurückgegriffen. Insgesamt wurden 34 Arbeiten über die Verbreitung und Bestandsentwicklung von Benthosorganismen (Mikrophyto-, Makrophyto-, Meio- und Makrozoobenthos) aus dem Zeitraum 1940 bis 1990 ausgewertet. […]“

In dem Bericht wird auf die Problematik der Organozinn-Belastung (TBT) in den Küstengewässern eingegangen.

„Bei dem vorliegenden Bericht handelt es sich um den dritten Zwischenbericht für das im Rahmen des Länderfinanzierungsprogramms „Wasser, Boden und Abfall“ geförderte Projekt „Aufbau einer Matrix für die Gewässertypen nach EG-WRRL im Küstengebiet der Nordsee, Schwerpunkt Flusseinzugsgebiete Weser und Elbe“ (O 9.03). Der Berichtszeitraum erstreckt sich auf den Zeitraum vom 1. Juli 2005 – 30. April 2006 und stellt eine Ergänzung zum ersten und zweiten Zwischenbericht dar. In diesem dritten Zwischenbericht sind die Zwischenergebnisse festgehalten, die aus der Projektarbeit seit Juli 2005 abgeleitet und bereits schriftlich dargestellt werden können. Die Kapitel, in denen sich dagegen keine Veränderungen zu den ersten beiden Zwischenberichten ergeben haben, werden in diesem Bericht nur mit der Kapitelüberschrift aufgeführt. Da bisher nur vorläufige Bewertungsansätze vorgestellt werden können, ist dieser Bericht lediglich für den internen Gebrauch zu nutzen.“

„Mit der Veröffentlichung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) im Amtsblatt der Europäischen Union am 22. Dezember 2000 (EU 2000) wurde die Grundlage für eine ökologisch ausgerichtete Gewässerschutzpolitik in Europa geschaffen. Ein Ziel der Richtlinie ist es, einen Ordnungsrahmen für den Schutz der Gewässer zu schaffen, um eine weitere Verschlechterung zu vermeiden und den Zustand aquatischer Ökosysteme sowie der direkt von ihnen abhängigen Landökosysteme und Feuchtgebiete zu schützen und zu verbessern. Unter vielen weiteren Zielen soll eine nachhaltige Wassernutzung auf der Grundlage eines langfristigen Schutzes der Ressourcen gewährleistet werden. Die Richtlinie gilt sowohl für Grundwasser und Binnenoberflächengewässer, als auch für Übergangs- und Küstengewässer. Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie in Niedersachsen wurde am 27. Juli 2004 die Niedersächsische Verordnung zum wasserrechtlichen Ordnungsrahmen verabschiedet (LAND NIEDERSACHSEN 2004). Eine Grundvoraussetzung für die Umsetzung der WRRL sind Verfahren zur Bewertung des Zustandes der Gewässer. Dazu sind Informationen über die qualitative und quantitative Ausprägung bestimmter Qualitätskomponenten im weitgehend natürlichen Zustand des betreffenden Gewässertyps notwendig. Dieser „anthropogen weitgehend unbeeinflusste Zustand“ entspricht den Referenzbedingungen, dem „sehr guten Zustand“. Ausgehend davon erfolgt eine fünfstufige Klassifizierung der Gewässer. Der „gute Zustand“ entspricht dem Zielzustand, der bis zum Jahr 2015 für alle Gewässertypen erreicht sein muss. Die Gewässer, die diesen Zustand nicht aufweisen, werden entsprechend dem Grad ihrer Abweichung von den Referenzbedingungen in den „mäßigen“, „unbefriedigenden“ oder „schlechten Zustand“ eingestuft. Für die ökologische Bewertung von Übergangsund Küstengewässern nach WRRL werden als biologische Qualitätskomponenten Phytoplankton, Makrophyten und Makrozoobenthos herangezogen. In den Übergangsgewässern wird zusätzlich die Fischfauna bewertet. Chemische Komponenten, die einen Einfluss auf die biologischen Komponenten haben können, sind im Wesentlichen die Nährstoffverhältnisse und Schadstoffgehalte. Sie werden als unterstützende Komponenten für die Bewertung der Wasserkörper herangezogen. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, Entwürfe für Klassifizierungssysteme zur Bewertung des ökologischen Zustandes gemäß der Wasserrahmenrichtlinie der Europäischen Gemeinschaft für die Gewässertypen im Küstengebiet der Nordsee vorzulegen. Hierzu wurden im Rahmen des vorliegenden Projekts bestehende Bewertungsparameter für die verschiedenen Qualitätskomponenten beschrieben und überprüft. Die Ergebnisse wurden in drei Zwischenberichten vorgelegt (JAKLIN et al. 2005a, JAKLIN et al. 2005b, JAKLIN & PETERSEN 2006). Für die hier vorliegende Arbeit wurden weiterführende Aspekte zu den Parametern und Referenzbedingungen auf nationaler und internationaler Ebene diskutiert und überarbeitet. Außerdem wurden weitere Bewertungskriterien erarbeitet und geprüft. Schließlich wurden, sofern die Datenlage ausreichend war, für die verschiedenen Gewässertypen bzw. Wasserkörper Referenzbedingungen und Klassengrenzen vorgeschlagen. Ergebnis dieser Arbeiten sind die im Folgenden vorgestellten Bewertungssysteme für die Gewässer des Bearbeitungsgebietes. Im deutschen Nordseebereich werden fünf Typen der Küstengewässer charakterisiert sowie ein Typ des Übergangsgewässers. Die Gewässertypen unterscheiden […] Neben der eigenen Forschungs- und Entwicklungsarbeit werden in der vorliegenden Arbeit insbesondere auch die Ergebnisse projektbegleitender Studien, die sich bei kurzen Laufzeiten mit speziellen Teilfragen zu einzelnen Qualitätskomponenten oder Gewässerbereichen beschäftigten, zusammengetragen und für die Erarbeitung von Referenzzuständen und zur Bewertung der Gewässertypen der Übergangs und Küstengewässer der Nordsee verwendet. In dem vorliegenden Abschlussbericht werden für die biologischen Qualitätskomponenten Phytoplank_CUTABSTRACT_

„Zusammenfassung: Nährstoffe: Für die Küsten- und Übergangsgewässer der deutschen Nordseeküste wurden von BROCKMANN et al. (2004) Referenzwerte für Gesamtstickstoff (TN), für gelösten anorganischen Stickstoff (DIN), für Nitrat (NO3), sowie für Gesamtphosphor (TP) und Phosphat-P (PO4-P) anhand von historischen und Modelldaten ermittelt und extrapoliert. Ausgangspunkt für die Festlegung der Klassengrenzen nach WRRL waren die bei OSPAR (EUC 2005) unterschiedenen Klassen „Non Problem Area“ und „Problem Area“, aus denen die fünfstufige Klassifikation nach WRRL abgeleitet werden konnte. Eine dementsprechende Bewertung der gegenwärtigen Nährstoffverhältnisse in den einzelnen Wasserkörpern anhand der vorhandenen Datensätze kommt ausschließlich zu unbefriedigenden (NEA1-Weser, NEA2-Weser, NEA3-Weser, NEA1-Ems, NEA2- Ems, NEA4-Ems) und schlechten (NEA11-Ems, NEA11, Weser, NEA3-Ems, NEA4-Weser) Einstufungen. Als ein weiterer Parameter wird das durchschnittliche Verhältnis der Nährstoffe Stickstoff und Phosphor zueinander (N/P-Verhältnis) vorgeschlagen, ein Klassifikationssystem konnte hierfür jedoch noch nicht aufgestellt werden. Fische: Im Auftrag der Länder Niedersachsen und Schleswig-Holstein erstellte BIOCONSULT (2006) ein multimetrisches Bewertungsverfahren, welches die Aspekte Artenspektrum, Abundanz und Altersstruktur der Fischfauna des Übergangsgewässers berücksichtigt und sich an einer historischen Referenzzönose orientiert. Die Bearbeitung erfolgte für die Ästuare Ems, Weser, Elbe und Eider. BIOCONSULT (2006) entwickelte ein computergestütztes Bewertungswerkzeug auf Grundlage einer Datenbank, welche historische und aktuelle artspezifische Charakteristika wie Zugehörigkeit zu Nutzer-, Habitat- und Reproduktionsgilden, artspezifische Häufigkeit usw. enthält. Aktuelle Fangdaten können mittels einer Eingabemaske eingespeist werden. Die Bewertung erfolgt durch das Programm unter Berücksichtigung der im Projekt erarbeiteten Messgrößen (Metrics). Bioconsult wählte für das Bewertungssystem zehn bewertungsrelevante Metrics sowie den zusätzlichen Bewertungsparameter „Stör“, der als besonderer Repräsentant eines sehr guten Zustands des Ästuars ggf. mit in das Bewertungssystem aufgenommen werden kann. Über die Metrics werden der Zustand ausgewählter ökologischer Gilden (Wanderarten, ästuarine Arten, marine Arten) und die Abundanzen ausgewählter Arten (Kaulbarsch, Finte, Stint, Flunder, goßer Scheibenbauch, Hering) bewertet. Der Aspekt der Altersstruktur geht über die Bewertung des Auftretens juveniler Stadien von Finte und Stint in das Bewertungskonzept mit ein. Dieses Artenspektrum kann für das zu bewertende Ästuar spezifisch angepasst werden. Nicht für jedes Bewertungskriterium findet separat eine Einstufung in eine der fünf ökologischen Zustandsklassen statt, sondern es werden Punkte für bestimmte Merkmale vergeben, aus denen dann am Ende über eine Formel ein Gesamtwert berechnet wird, der für einen bestimmten ökologischen Zustand steht. Das von BIOCONSULT (2006) entwickelte Bewertungssystem für Fische in Übergangsgewässern der Nordsee wird im Fachkollegium als schlüssig angesehen und ist mit den Länderkollegen aus Schleswig-Holstein und Hamburg abgestimmt. Auch auf internationaler Ebene wurde das Bewertungssystem im Rahmen der Interkalibration vorgestellt, und es besteht eine enge Kooperation durch Datenaustausch und gemeinsame Projekte sowie bilaterale Interkalibration mit den Niederlanden. Phytoplankton: Das Bewertungssystem für die Qualitätskomponente Phytoplankton in den Küstengewässern der deutschen Nordsee umfasst die Parameter „mittlerer Chlorophyll a-Gehalt der Vegetationsperiode“, „Chlorophyll a-Jahresmaxima“, „Gesamtbiovolumen“, „Biovolumen der Biddulphiales“,„Blütenfrequenz von Phaeocystisspp.“ und „potenzielle Zeigerarten“. Als Zusatzkriterium soll die Nährstoffsituation in die Bewertung des Phytoplanktons eingehen. Für die Übergangsgewässer wird das Phytoplankton aufgrund der hohen Schwebstoffkonzent_CUTABSTRACT_

„Zusammenfassung: Makrophyten: Röhrichte, Brack- und Salzwiesen: Im vorliegenden Berichtsteil B wird der Bewertungsansatz der Teilkomponente Röhrichte, Brack- und Salzwiesen dargestellt (Kap. 5.3), der die Bewertung der Makrophyten vervollständigt. Zwei weitere Teilkomponenten, Makroalgen und Seegräser, wurden im Teil A des Abschlussberichtes (JAKLIN et al. 2007) betrachtet. Außerdem erfolgt im vorliegenden Bericht eine die Teilkomponenten zusammenführende Gesamtbewertung der Qualitätskomponente Makrophyten (Kap. 5.4). Zur Bewertung der Salzmarschen in den niedersächsischen Wasserkörpern gemäß WRRL werden die folgenden Parameter vorgeschlagen: • die Flächenausdehnung der Röhrichte, Brack- und Salzwiesen; die Zonierung, d.h. die Flächenanteile der Vegetationszonen Pionierzone, Brackmarsch, untere und obere Salzwiese; die Ausgewogenheit und Diversität der vorhandenen Vegetationstypen (nach TMAP); das Vorhandensein charakteristischer Arten Die Bewertungssysteme, die für die Fläche und die Zonierung der Salzmarschen entwickelt werden, orientieren sich an der Referenz der größten nachgewiesenen Flächenausdehnung bzw. an einer möglicht ausgewogenen Verteilung der Vegetationszonen. Beide Konzepte wurden mit vorhandenen Daten für Wasserkörperder FGE Elbe, Weser und Ems durchgerechnet und validiert. Die resultierenden Bewertungsergebnisse reichen, die Fläche betreffend, von „sehr gut“ bis „schlecht“ und von „gut“ bis „unbefriedigend“ bezüglich der Zonierung. Zur Bewertung der Vegetationstypen werden zwei Methoden vorgeschlagen und mangels umfassenderer Daten für einige wenige Gebiete (Leybucht, Neuwerk, Nigehörn, Scharhörn, ein Teilbereich des Jadebusens und die Hamburger Hallig) zu Testzwecken exemplarisch umgesetzt. Als Referenz wird eine möglichst ausgewogene Verteilung der Vegetationstypen angesetzt. Für den Parameter „Dominanz von Vegetationstypen je Zone und Gesamtfläche“ ergaben sich dabei Bewertungen von „gut“ bis „unbefriedigend“ für die einzelnen Gebiete, der Parameter „Evenness“ wurde mit „sehr gut“ bis „unbefriedigend“ bewertet. Weiterhin wird ein Bewertungsverfahren für das Vorhandensein charakteristischer Arten der Brack- und Salzmarschen entwickelt, das auch extreme Dominanzen einzelner Arten berücksichtigt. ine dementsprechende Bewertung der Artenzusammensetzung wird exemplarisch für die Leybucht durchgeführt, da aus diesem Gebiet Datenerhebungen von 101 Dauerflächen aus den Jahren 1995/96 und 2004 vorliegen. Die Artenzusammensetzung in der Leybucht erreicht nach dieser Bewertung den guten ökologischen Zustand. Für einen Teilbereich des Übergangsgewässers Weser, den Bereich „Unterweser“, wird ein eigenes Bewertungsverfahren entwickelt, das neben der Brack- und Salzmarschenfläche die Biotoptypen der Vorländer und die Breite des Röhrichtstreifens betrachtet. Für eine weitere Bewertung des Röhrichtgürtels nach Arten und Struktur kann auf den Standorttypieindex- Makrophyten (STIM) von STILLER (2005a) zurückgegriffen werden. Sowohl die Vorlandfläche als auch die Breite des Röhrichtsreifens werden im Bereich Unterweser als „gut“ bewertet, die Biotoptypender Vorländer als „mäßig“. Abschließend wird dargestellt, wie den Messwerten und Bewertungsergebnissen die nach EG-WRRL geforderten EQR-Werte (Ecological Quality Ratio) zugeordnet werden, und es wird eine Zusammenführung der Einzelbewertungen zu einer Gesamtbewertung für Röhrichte, Brack- und Salzmarschen entwickelt und durchgeführt. Die Bewertungskomponente Röhrichte, Brack- und Salzmarschen betreffend erhalten zwei Wasserkörper (NEA2-Ems und NEA2-Jade) eine gute Gesamtbewertung, und zwei Wasserkörper sind als mäßig (NEA4-Elbe) bzw. unbefriedigend (NEA4-Weser) zu bewerten. Makrozoobenthos Für das vorliegende Projekt stellte sich die Aufgabe, die Grundideen des 3-Ebenen-Modells nach Ysebaert et al. (2004) für die Bewertung der Küsten- und Übergangsgewässer der Nordsee aufzugreifen und an die Gegebenheiten der Ästuare und küstennahen Gewässer der Nordsee so_CUTABSTRACT_

„Das Ziel dieses Vorhabens ist es, eine Prüfung vorzunehmen, ob das für die Ostsee entwickelte Bewertungsverfahren des Makrozoobenthos der Küstengewässer gemäß WRRL auch auf die Küstengewässer der Nordsee anwendbar ist. Ist dies der Fall, soll der MarBIT auf die Verhältnisse in der Nordsee entsprechend angepasst werden. Das Ostsee-System MarBIT beruht auf der Bewertung vier verschiedener Kriterien, die als Zeiger für den ökologischen Zustand gelten: Artenvielfalt, Abundanz, Anteil sensitiver Taxa und Anteil toleranter Taxa. Für nähere Angaben des MarBIT-Systems wird auf den Bericht von MEYER ET AL. (2006) verwiesen. Die Bewertung des Zoobenthos soll auf Ebene 3 des hierarchischen Bewertungssystems nach ESCARAVAGE & YSEBART (2004) genutzt werden, um den Gesundheitszustand der Lebensgemeinschaft des Makrozoobenthos innerhalb eines definierten Ökotopes zu bewerten. Im Rahmen dieses Auftrages wurde die Eignungsprüfung in Abstimmung mit dem Auftraggeber (AG) auf das Ökotop „Sublitoral, 0–5m“ im Küstengewässertyp N2 (euhalinesWattenmeer) beschränkt. Dieses Gebiet umfaßt die Jade und die Watten des östlichen Teiles der ostfriesischen Inseln. Dazu wurden dem Auftragnehmer (AN) Datensätze von Bebrobungen, daraus generierte Artenlisten und Autökologieangaben übermittelt. Diese wurden analysiert, in die MarBITDatenbank integriert und dort weiterbearbeitet.“

„Near the East Frisian island of Norderney two sites investigated permanently in order to study longterm fluctuations of macrozoobenthos: one transect (since 1977) at the northern side in shallow subtidal waters and another one (since 1976) at the sheltered southern side in the intertidal area of the Wadden Sea. Since 1980 the investigations have been continued in the frame of COST- 47, sedimentary intertidal programme (including the shallow subtidal habitats colonized by the Macoma balthica community). The results up to 1984, respectively to 1985, are presented and the changes of abundance of the dominant species are discussed. Discussed are also the influences of water temperatures and sediment disturbances caused by wave action. There is evidence that the intertidal variety of the Macoma balthca community shows a greater stability than the subtidal variety.

The sampling sites (station 1-20) were located along or across the three main channels of the Wichter Ee. The investigation was carried out in March and in September 1998 with a motorboat. Due to the water level being too low, stations 8, 19 and 20 could not be sampled in March and staton 3 not in September. A 0,1 m² van Veen grab was used for sampling. At each station, two macrofaunal grab samples were taken and sieved over 0,5 mm mesh size. Species number, numerical abundance and biomass were each calculated as means of the two samples at each station.

„Der vorliegende Bericht stellt ein Bewertungssystem nach EU-Wasserrahmenrichtlinie für die Qualitätskomponente Makrophyten (Angiospermen und Makroalgen) in Küsten- und Übergangsgewässern vor. Dieses Bewertungssystem wurde exemplarisch für die Küsten- und Übergangsgewässer der Weser und die Küstengewässer der Elbe entwickelt. Gleichwohl hat es den Anspruch, auch für das Übergangsgewässer Elbe und die Wasserkörper gleichen Typs in den angrenzenden Flussgebietseinheiten (Ems, Eider) anwendbar zu sein. Das Bewertungssystem stützt sich auf die Auswertung von historischen und rezenten Quellen zur Verbreitung und Entwicklung von Seegras- und Makroalgenbeständen seit Beginn des 19. Jahrhunderts im deutschen Nordseeküstengebiet. Auf Grundlage dieser Quellen wurde zunächst eine Liste der potentiell im Gebiet vorkommenden Arten erstellt und eine Beschreibung der verschiedenen durch Makrophyten geprägten Biotoptypen vorgenommen. Das Artenspektrum umfasst 2 Seegrasarten und 152 Makroalgenarten, davon 61 Grün-, 65 Braun- und 56 Rotalgen. Das Vorkommen dieser Arten ist weitgehend auf lagestabile Substrate in der euphotischen Zone der Wasserkörper beschränkt. Entsprechend reagieren sie sensitiv auf eine Verschlechterung des Lichtklimas (Zunahme der Wassertrübung) und auf die Einwirkung hydrodynamischer Kräfte (Seegang, Strömung) oder anderer mechanischer Belastungen (z.B. Fischerei). Eine verringerte Gewässerqualität zeigt sich an den Makrophyten einerseits durch den Rückgang von Seegrasbeständen und mehrjährigen Rot- und Braunalgenarten, andererseits durch die massive Zunahme der Grünalgenentwicklung. Gestützt auf diese Erfahrung wurde das Bewertungssystem aufgebaut. Für die Entwicklung des Systems und die Definition der Klassengrenzen bei den einzelnen Qualitätsmerkmalen wurden bereits bestehende bzw. vorgeschlagene Bewertungssysteme verschiedener EU-Mitgliedstaaten ausgewertet. In diesem Zusammenhang werden auch die indexbasierten Bewertungsmethoden „Standorttypieindex“ (STI) und „ecological evaluation index“ (EEI) diskutiert. Beide Methoden werden für das Bearbeitungsgebiet als ungeeignet eingeschätzt. Das vorgestellte Bewertungssystem für Makrophyten stützt sich als kombinierte Methode auf die Klassifizierung mehrerer Qualitätsmerkmale der Angiospermen und Makroalgen. Dieses sind: Artenspektrum mariner Angiospermen; Ausdehnung der Seegrasbestände; Dichte der Seegrasbestände (Bedeckungsgrad); Anzahl von Rot- und Braunalgenarten; Anzahl mehrjähriger Arten; maximale Ausdehnung sommerlicher Grünalgenbestände (nur Eulitoral); Biomasse opportunistischer Grünalgen und Tiefenverbreitung mariner Makroalgen. Während für das Merkmal „Ausdehnung sommerlicher Grünalgenbestände“ bereits ein regelmäßiges Monitoringprogramm existiert, das auch den Anforderungen der WRRL genügt, müssen die Überwachungsuntersuchungen für die anderern Komponenten des Systems noch neu konzipiert bzw. aus bestehenden Designs weiterentwickelt werden. Basisuntersuchungen sind für den gesamten Bereich des euphotischen Sublitorals nötig. Es wird angeregt, das vorgestelle Bewertungsystem mit Hilfe von entsprechend ausgerichteter Forschung weiterzuentwickeln. Insbesondere wird vorgeschlagen – nach niederländischem Vorbild – eine potentielle Verbreitungskarte für Seegras im Eu- und Sublitoral auszuarbeiten.“