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Bericht: "Grüner Sand: Horizontale Verteilung – Norderney, Niedersächsisches Wattenmeer (2003)"

„Ein neuartiges Phänomen im niedersächsischen Wattenmeer ist das Auftreten so genannter „Grüner Sande“, die erstmals 1999 von der Forschungsstelle Küste im Rahmen von Überwachungsflügen beobachtet wurden. Hierbei handelt es sich um deutlich grün gefärbte Watt- und Strandsedimente. Die Grünfärbung wird durch den Flagellaten Euglena viridis var. maritima hervorgerufen, der zu Millionen das Sandlückensystem besiedelt und bei Niedrigwasser an die Sedimentoberfläche wandert. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, die Bedeutung dieses Flagellaten für das Wattenmeer einzuschätzen. Hierzu sollten grundlegende Kenntnisse über die horizontale Verbreitung und Ökologie der „Grünen Sande“ im niedersächsischen Wattenmeer erarbeitet werden. Dazu wurden zum einen Daten der Flugüberwachung der Jahre 2000 bis 2003 ausgewertet sowie die saisonale Bestandsentwicklung des Jahres 2003 exemplarisch anhand der Insel Norderney verfolgt. Zum anderen wurden entlang von Transekten bei Niedrigwasser Sedimentproben entnommen und im Hinblick auf verschiedene Parameter wie Abundanz der Euglenen, Sedimentbeschaffenheit, Nährstoffverteilung und benthische Begleitflora und –fauna analysiert. Laborversuche sollten zusätzlich Auskunft über die Toleranz der Euglenen gegenüber unterschiedlichen Lebensbedingungen hinsichtlich der Parameter Salzgehalt, pH-Milieu und Temperatur geben. […]“ “In summer 1999 “green sands” were found during observation flights on the intertidal flats of the East Frisian Wadden Sea. The green colour of the sediment was caused by millions of unicellular algae on the surface of the sediment during daytime low tide. This microalgae appeared to be Euglena viridis var. maritima. The present study was designed to attain basic knowledge of the horizontal distribution and the ecology of “green sands”. Therefore data from the observation flights of the years 2000 – 2003 were analyzed. The seasonal development of “green sands” in the year 2003 was exemplary documented for the beaches of the Wadden Sea Island Norderney. Supplementary sediment samples were collected on the interdidal flats during low tide. These samples were analyzed with regard to density of Euglena sp., grain size composition, nutrients and microbenthic species composition. Laboratory experiments should investigate the influence of salinity, pH and temperature on the condition of Euglena sp.. […]“

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Bericht: "Effektmonitoring für Wattenmeerorganismen: Konzepte; Möglichkeiten (2004)"

„Zusammenfassung: Biologisches Effektmonitoring bietet die Möglichkeit, Reaktionen eines biologischen Systems (beispielsweise Veränderungen auf Populationsebene: Abwanderung, Mortalität, Rekrutierung) mit Zustandsvariablen des Systems (Stoffkonzentrationen in unterschiedlichen Umweltmedien wie Wasser oder Sediment) in Verbindung zu bringen (Dosis-Effekt-Analyse). Die ökologisch relevante Konzentration an potentiell schädigend wirkenden Stoffen im Sediment nimmt im Effektmonitoringeine Schlüsselposition ein. Beispielsweise übersteigt die Konzentration an Schwermetallen im Sediment die der freien Wassersäule um drei bis fünf Größenordnungen. Grundlage für die Bewertung der Effekte potentiell toxisch wirksamer Substanzen auf biologischer Ebene sind experimentelle Untersuchungen zu Toxikokinetik, Akkumulationsstrategien und Entgiftungsmechanismen der betroffenen Organismen. Über ökotoxikologische Tests im Labor findet eine Kalibrierung der Organismen hinsichtlich ihrer Reaktionen auf unterschiedlicheKonzentrationen von Stoffen oder Stoffgemischen statt. Dabei werden verschiedene Effektvariablen (Endpunkte) getestet, wie z.B. Mortalität, Fertilität oder Verhaltensänderungen. Aufgrund der Untersuchungen im Labor und im Freiland werden Organismen (Bioindikatoren), die sich für Vergleichsmessungen zur Umweltbewertung besonders eignen, ausgewählt (Kapitel 2: Voraussetzungen für ein Effektmonitoring). Effektmonitoring wird in unterschiedlichen Projektkonzeptionen umgesetzt. Die Bewertung von Reaktionen von Organismen oder Organismengemeinschaften im Freiland auf akute oder chronische toxische Einwirkungen (z.B. Tankerunfälle) oder aufgrund von Kontaminationsgradienten steht bei organismenbasierten Ansätzen im Vordergrund. Beispiele werden aufgezeigt zu Feld- Bioassays mit Muscheln und zur Bewertung der benthischen Lebensgemeinschaft infolge eines Tankerunfalls. Artenzusammensetzung und Ernährungstypen der benthischen Lebensgemeinschaft werden ebenfalls zur Identifizierung von kontaminierten Sedimenten im küstennahen Bereich herangezogen (Abschnitt 3.1: organismenbasierte Ansätze des Effektmonitoring). Projektkonzeptionen mit dem Schwerpunkt Sedimenttoxizität setzen verstärkt auf den Einsatz von ökotoxikologischen Labortests. Ausgehend von gemessenen Stoffkonzentrationen im Sediment werden Bioassays durchgeführt, bzw. die Sedimentdaten mit der Zusammensetzung der benthischen Lebensgemeinschaft oder der Fischpopulationen in Verbindung gebracht. Mittels dieser Projektkonzeptionen führten groß angelegte Untersuchungen in den USA zur Umweltqualitätsbewertung küstennaher Meeresgebiete (Abschnitt 3.2: Effektmonitoring mit Schwerpunkt Sedimenttoxizität). Das Konzept der Sediment-Qualitäts-Triade integriert Ergebnisse aus chemischer Sedimentanalyse, biologischen Beobachtungen im Freiland (benthische Lebensgemeinschaft) und ökotoxikologischen Experimenten (Bioassays im Labor) und führt zu einer ganzheitlichen Umweltbewertung. Der konzeptuelle Rahmen dieses Ansatzes bietet Variationsmöglichkeiten der Untersuchungsmethoden und der Auswertung der Daten und soll Existenz, Ausmaß und Gründe einer Systembeeinträchtigung aufzeigen. Idealerweise wird die Beprobung der Komponenten Sediment, Wasser und Organismen räumlich und zeitlich parallel vorgenommen. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden zusammengeführt und als summarische Indizes, Entscheidungs- Matrizen oder mit Hilfe multivariater Analyse ausgewertet. Fallbeispiele aus den USA und aus Spanien werden vorgestellt (Abschnitt 3.3: Sediment-Qualitäts-Triade). Der räumliche Zusammenhang einer regionalisierten Variablen (z.B. Biomasse einer Tier- oder Pflanzenart) kann mit Hilfe der geostatistischen Strukturanalyse geschätzt und visualisiert werden. Aufgrund der Relevanz für die Auswertung gebietsbezogener Variablen zur Bewertung küstennaher Gebiete wird dieses zukunftsweisende statistische Verfahren detailliert dargestellt und seine Anwendung auf Umweltqualitätsindizes aufgezeigt_CUTABSTRACT_

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Bericht: "Langzeitveränderungen des eulitoralen Makrozoobenthos im Mesohalinikum der Wesermündung"

In die Wesermündung werden seit 1969 Abwässer aus einer Titandioxidfabrik eingeleitet. Im Rahmen eines Überwachungsprogrammes wurden die langfristigen Veränderungen des eulitoralen Benthos im mesohalinen Abschnitt des Ästuars anhand von Kartierungsdaten der Jahre 1968, 1980 und 1992 untersucht. Mit Hilfe von Clusteranalysen konnten acht Benthos-Assoziationen definiert und beschrieben werden, deren Anzahl sich von 1968 (7) bis 1992 (3) verringerte. Dieser Verlust an Vielfalt von Gemeinschaften dürfte auf einen Verlust an Umweltqualität hindeuten, ohne dass die direkten Ursachen genannt werden könnten. Parallel dazu hatten sich Verbreitungsareale vieler Arten wie auch der gesamten Benthosbiozönose stromaufwärts verlagert, was auf den langfristigen Anstieg der Salinität zurück-zuführen ist. Als besonders auffällige Veränderungen sind zu nennen: 1) ein starker Rückgang der Brackwasseralge Vaucheria sp., nachweislich nicht durch Abwässer aus der TiO2-Produktion verursacht, und 2) eine Etablierung des Polychaeten Marenzelleria c.f. wireni seit 1986, der im Laufe der 80er Jahre in viele Ästuare der südlichen Nordsee eingewandert ist. Since 1969, the Weser estuary is recipient of wastewater from a titanium-dioxide factory. In the framework of environmental control investigations, the long-term changes of intertidal benthic assemblages in the mesohalinic section of the estuary have been studied by a comparison of survey data from 1968, 1980 and 1992. By means of cluster-analysis eight benthos assemblages could be identified and described, the number of which declined from 1968 (7) through 1992 (3). This loss of assemblage diversities presumably indicates an environmental deterioration without direct reasons being recognisable. It was accompanied by a shift of individual species distribution and of the whole estuarine benthic community in the upstream direction which clearly is induced by a long-term increase of salinity. Two of the most conspicuous changes were 1) A strong decrease of the brackishwater algae Vaucheria sp. in the period 1968 to 1980 which, as could be ascertained, was not an effect of the wastes from TiO2-production, and 2) an immigration of the polychaete Marenzelleria c.f. wireni since 1986, which is a new species in many estuaries of the southern North Sea.

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Bericht: "LAWA: Aufbau Matrix Gewässertypen WRRL Nordsee – Weser und Elbe. Abschlussbericht (2006)"

„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_

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Bericht: "Dezernat „Ökologie und Güte der Küstengewässer und Ästuare“: Zusammenstellung Untersuchungen (1988-1995)"

„Die Berichtsreihe der Forschungsstelle Küste weist zwischen dem Band 39 (Jahresbericht 1987) und dem Band 40 („Berichte der Forschungsstelle Küste“, 1995) eine vom Jahr 1988 bis ins Jahr 1995 reichende Zeitlücke. […] Mit der nunmehr unter dem Titel „Zusammenstellung von Untersuchungen für die Zeitspanne 1988 bis 1995“ erscheinenden Dienstberichten stellt die Forschungsstelle Küste übersichtliche Kurzinformationen zur Verfügung, die gemeinsam mit den bereits vorliegenden ausführlicheren Berichten einen geschlossenen Überblick bis zum Berichtsband 41/1997 geben. […] Inhalt: Grundkartierungen: Vorarbeiten für eine Gesamtdarstellung der eulitoralen Bodenfauna des Emsästuars; „Modellvorhaben zur Erstellung eines Sensitivitätsrasters der deutschen Wattenküste“ und „Thematische Kartierung und Sensitivitätsraster im deutschen Wattenmeer“; Überwachung der niedersächsischen Miesmuschelbestände; Epibiosen anthropogener Hartsubstrate an ausgesuchten Standorten im niedersächsischen Teil des Wattenmeers – Ein Vergleich mit früheren Erhebungen; Beiweissicherungs- und Kontrolluntersuchungen zu Einleitungs- und Bauvorhaben: Untersuchungen zum Einfluss der Abwässer eines TiO2-Werkes in der Wesermündung (Teil I: Wasserchemie und Phytoplankton; Teil II: Sediment und Bodenfauna; Teil III: Schwermetalle in Sedimenten und Organismen); Umweltverträglichkeit von Küstenschutzvorhaben: Fortentwicklung von Höhenlage, Sedimenten, Vegetation und Bodenfauna in den Landgewinnungsfeldern beim Cappeler Tief (Wurster Küste); Umweltverträglichkeitsstudien über die im Seewasserbau verwendete schwermetallhaltige „Eisensilikatschlacke“; Überwachung der niedersächsischen Küstengewässer: Infosystem für Planktonblüten und toxische Algen; Untersuchung von Phytoplankton und Nährstoffen an Dauerstationen bei Norderney und Wilhelmshaven; Langfristige Bestandsveränderungen der Wattenfauna an Dauerstationen bei Norderney; Methodische Studie zur erforderlichen Mindestzahl von Stichproben des eulitoralen Makrozoobenthos; Überwachung der Entwicklung von Makroalgen an der niedersächsischen Küste; Monitoring anoxischer Sedimentoberflächen im Norderneyer Wattengebiet; Schwermetallmonitoring in ausgewählten Wattorganismen; Belastungen der Klaffmuschel (Mya arenaria) mit Schwermetallen; Zur Organozinn-Belastung und Histopathologie von Miesmuscheln (Mytilus edulis); Untersuchungen zum Rückgang der Seegrasbestände im niedersächsischen Wattemeer; Ökosystemforschung: Benthosforschung im ostfriesischen Wattenmeer – Dokumentation im Rahmen der Vorphase der Ökosystemforschung; Bestandsaufnahme und Populationsbiologie von Mytilus edulis: Methoden der quantitativen Erfassung von Miesmuschelvorkommen; Struktur und Funktion von Miesmuschelvorkommen des Wattenmeeres; Einflüsse abiotischer Faktoren auf die Bestände und Sukzessionen des Phytoplankton; Fluktuationen von Makrozoobenthospopulationen in Wattgebieten infolge variierender hydrodynamischer Randbedingungen – Skalierung hydrographisch-makrozoobenthologischer Interaktionen; Sonderuntersuchungen: „Dynamik von Phaeocystis-Blüten in nährstoffbelasteten europäischen Küstengewässern“ und „Modellierung von Phaeocystis-Blüten, ihre Gründe und Konsequenzen“; Studien über Auftreten, Häufigkeit und Ursachen anoxischer Oberflächensedimente in Sandwatten; Parasiten und Kommensalen bei der Tellmuschel Macoma balthica L.; Der Einfluss von Parasiten auf Vitalität und Bestandsentwicklung der Miesmuschel (Mytilus edulis L.); Mechanismen des obligatorischen Vorkommens von Alderia modesta (Gastopoda, Sacoglossa) auf ihrer Nährpflanze Vaucheria sp. (Xanthophyceae) – Verbreitung und Probleme der Überwinterung; Gewässerchemie der Teichsysteme des „Südstrandpolders“ auf Norderney; Beschreibung des zeitlichen Verlaufs einer Miesmuschelneuansiedlung im Norderneyer Watt; Ursachen und Erscheinungsformen des sommerlichen Umschlagens von Prielsystemen in anoxischen Zustand; Der Jahresgang blütenbildender und _CUTABSTRACT_

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Bericht: "Schlacke: Metallkonzentrationen; Histopathologische Veränderungen in Aufwuchsorganismen und bodenlebenden Tieren (1997)"

„Im Jahre 1997 wurde an vier Standorten der niedersächsischen Küste untersucht, ob und wie stark sich Schwermetalle in Organismen anreichern, die auf und neben Schüttungen von Schlacken aus der Kupfererz-Verhüttung (NA-Schlacke) leben. Zusätzlich wurden zwei auf der Schlacke lebende Tierarten auf Schädigungen ihrer Organsysteme überprüft. Es ergab sich, dass Anreicherungen von Kupfer, Blei und Zink, die die regionalen Hintergrundwerte überschritten, sich auf die direkt im Kontakt zur Schlacke lebenden Algen und Tierarten (sog. „Aufwuchsorganismen“) beschränkten. Tiere, die im Sediment angrenzender Bereiche leben, ließen keinen deutlichen Einfluss der Schüttungen erkennen. Zwar zeigte jede der vier untersuchten Aufwuchsformen (eine Braunalge, die Miesmuschel, die Strandschnecke und eine Seepockenart) ein arteigenes Muster der bevorzugt akkumulierten Metalle, doch unterschied sich das Anreicherungsniveau an den vier Standorten in übereinstimmender Weise. Unterschiede der hydrographischen Situation und der Schüttungsdichte liefern dafür plausible Erklärungen: In der Regel waren am Standort mit dem intensivsten Wasseraustausch (Außenelbe) die schwächsten, auf den reinen Schlackeschüttungen im und nahe beim Norderneyer Hafen dagegen die stärksten Anreicherungen zu finden. Die histopathologischen Störungssymptome (Zell- und Gewebeschäden) in der Miesmuschel und der Strandschnecke spiegeln dieses Verteilungsmuster wider: niedrigste Betroffenheitsgrade an der Außenelbe, höchste bei Norderney. Ihre Verursachung durch Schwermetalle kann allerdings nur vermutet, nicht bewiesen werden. Auch eine gesondert, aber gleichzeitig und parallel ausgeführte Sedimentuntersuchung ergab auffällige Ähnlichkeiten mit den in den Organismen festgestellten Verteilungsmustern: Nur Sedimente aus Kontaktbereichen zur Schlacke waren deutlich über die regionaltypischen Hintergrundwerte hinaus mit Kupfer, Blei und Zink belastet, und nach Belastungsgraden ordneten sich die Standorte in die gleiche Rangfolge (Minima an der Außenelbe, Maxima bei Norderney). Es gibt allerdings einen Faktor, der die oben gemachten Aussagen einschränkt. Denn, nachträglich betrachtet, waren die für vorliegende Untersuchung ausgewählten Schüttungen (Häfen Norddeich und Norderney, Nachbarschaft des Norderneyer Hafens, Außenelbe) keine idealen Standorte, weil hier auch andere Schwermetallquellen (Schiffahrt, Gewerbe, Belastung aus dem Einzugsgebiet) eine Rolle spielen können. Die festgestellten Anreicherungen sind deshalb vorläufig als Summen aus den Anteilen schlackenbürtiger und anderweitiger Herkunft zu deuten. Das Hauptgewicht der vorliegenden Arbeit liegt nicht allein auf den eigenen Befunden, sondern auch auf einer Darstellung des aktuellen Kenntnisstandes. Er wurde nach einer ausführlichen Revision vorangegangener Studien zusammengetragen. Danach setzt im Gewässer verbaute und gealterte NA-Schlacke weiterhin Metalle frei (vor allem Kupfer, Blei und Zink), die von Bewuchsorganismen aufgenommen werden. Vereinzelte Gegenstimmen in der Literatur bestreiten allerdings diese Sicht der Dinge. Die Umweltrelevanz der Befunde wird unter folgenden Aspekten diskutiert: 1. Wie reagieren betroffene Organismen; 2. welcher Einfluss auf die Ökosysteme ist zu erwarten; 3. werden umweltpolitische Standards berührt; 4. bestehen Risiken für die menschliche Gesundheit. Vor dem Ausblick ein kurzer Rückblick: Die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Umweltverträglichkeit der Schlacken aus der Kupfererz-Verhüttung ist bereits im Jahre 1979 mit einer ersten, in den Niederlanden erschienenen Studie eröffnet worden. Sie hat sich also inzwischen über fast drei Jahrzehnte hingezogen, ohne dass der kontroversen Diskussion ein Ende gesetzt werden konnte. Es ist wohl an der Zeit, eine endgültige Klärung herbeizuführen und dafür nach einem schlüssigen Konzept vorzugehen. Längst geht es nicht mehr um die Frage, ob aus gealterter, im Gewässer verbauter Schlacke noch Schwermetalle und an_CUTABSTRACT_

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Bericht: "LAWA: Aufbau Matrix Gewässertypen WRRL Nordsee – Weser und Elbe. Abschlussbericht Teil B (2007)"

„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_

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Bericht: "Zooplankton: Wesermündung Vergleich 1983/84 und 1968"

The zooplankton community of the Weser estuary from Bremen to lighthouse “Roter Sand” was investigated in June 1983, June 1984 and August 1984. The qualitative and quantitative results are compared to those of a baseline study, which was carried out in 1967 and 1968 before a titanium dioxide factory started production and waste discharge into the Weser estuary in 1969. Number and spectrum of species seem to have remained nearly constant compared to 1968. The rotifer Synchaeta baltica, which is not recorded in 1968, come to mass development in the meso- and/or polihaline zone and causes the maximum situated there in June. In the Weser river a fresh water zone with salinities below 0,3 ‰ Cl does not exists any more due to pollution by brine from the potassium-industries upstream. The zooplankton density in the artificially salted area is extremely reduced. In all three months of investigation the zooplankton density in the natural brackish zone shows a similar distribution with two maxima, one in the meso- and/or polyhaline zone. Between them an estuarine impoverishment zone is situated. This pattern of distribution was found in 1968 by BODE and PUCK (1972), too, but compared to their results the actual investigations showed a marked increase of total zooplankton density as well as of the amplitude of density. It is not yet clear, whether this phenomenon could indicate disturbances caused by human influences. In view to the waste water discharge of the titanium dioxide factory a harmful influence could not be found. Das Zooplankton der Wesermündung vom Leuchtturm Roter Sand bis Bremen wurde im Juni 1983, Juni 1984 und August 1984 qualitativ und quantitativ untersucht. Die Ergebnisse werden mit der Basisuntersuchung verglichen, in welcher der Zustand vor Beginn der Einleitung von Abwässern aus der Titandioxid-Produktion festgehalten worden ist. Als Ergebnis ist zusammenfassend festzustellen: Im natürlicherweise limnischen, heute durch Kaliabwässer belasteten Abschnitt zwischen Bremen und Brake ist das Zooplankton deutlich verarmt. Im eigentlichen Brackwasser hat sich das Artenspektrum im Wesentlichen erhalten. Es bestehen zwei Zonen sehr dichter Planktonbesiedlung: eine in niedrigen und eine in höheren Salzgehaltsbereichen. In beiden haben die Dichten gegenüber der Basisuntersuchung von 1968 erheblich zugenommen. In mittleren Salzgehaltsbereichen befindet sich die natürliche Verarmungszone des Brackwassers, die früher wie heute nur eine schwache Besiedlung aufweist. Durch Abwässer bedingte Schäden sind am Zooplankton der hier untersuchten Größenordnung nicht nachweisbar.

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Bericht: "LAWA: Aufbau Matrix Gewässertypen WRRL Nordsee – Weser und Elbe. Abschlussbericht Teil A (2007)"

„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_

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Bericht: "Schlacke: Metalle in Bewuchsorganismen - Norderney (1988)"

„In vorliegender Studie wird der Frage nachgegangen, ob im Gewässer verbaute, gealterte Schlacke aus der Kupfererz-Verhüttung (sog. NA-Schlacke) noch bioverfügbare Schwermetalle (Blei, Kupfer und Cadmium) freisetzt, die durch Anreicherungen im marinen Aufwuchs angezeigt werden. Fünf Organismenarten aus dem Bewuchs von NA-Schlacke und drei natürlichen Wasserbausteinen (Basalt, Sandstein, Granit) werden auf Akkumulation der genannten Metalle geprüft. Nicht jede dieser Arten war auf allen vier Substraten vertreten, so dass die Studie lückenhaft bleibt und nur orientierenden Charakter beanspruchen kann. Hinzu kommt, dass ein Teil der Schlackenstandorte in einem Hafenbecken gelegen ist, wo auch andere Quellen der Metallbelastung eine Rolle spielen können. Auf Grund der Ergebnisse lassen sich die fünf Arten drei verschiedenen Gruppen zuordnen: 1. Blasentang (Fucus vesiculosus ). Es wurden keine Proben von NA-Schlacke sondern nur von den drei natürlichen Gesteinsarten untersucht. Auffällig sind allein mäßig erhöhte Kupfergehalte auf Basalt, in denen vermutlich eine Kupferbelastung des Gewässers (Hafen der Insel Norderney) zum Ausdruck kommt (Zeit der Untersuchung: 1988). 2. Miesmuschel (Mytilus edulis). Die Proben stammen von Standorten, an denen NASchlacke und Basalt als Gemisch geschüttet oder sehr eng nebeneinander verbaut waren. Ob als Quelle der fast identischen, mäßig erhöhten Kupfergehalte auf beiden Substraten die Schlacke, das Umgebungswasser oder beide in Frage kommen, bleibt offen. Die Standorte liegen exponiert an der Seeseite. Die Maximalwerte von Cadmium (auf beiden Substraten) erreichen kritische Grenzen, wenn Richtwerte für die menschliche Ernährung zugrunde gelegt werden. 3. Darmtang (Enteromorpha sp.), Knotentang (Ascophyllum nodosum), und Strandschnecke (Littorina littorea). Bei diesen Arten ist auf NA-Schlacke jeweils ein Schwermetall signifikant gegenüber einem Vergleichsubstrat erhöht (von jeder Art waren Vergleichsproben nur von einem Naturgestein verfügbar). Der Darmtang hat auf NA-Schlacke hochgradig Blei angereichert; die Aufnahme aus dem Substrat und aus dem Umgebungswasser könnte sich hier addiert haben. Das selbe Element ist jedoch auch auf Basalt stark vertreten, was vermutlich auf Belastung des Hafenwassers zurückgeht. Andere Organismen, von denen Proben aus dem Hafen untersucht wurden (Knotentang, Blasentang, Strandschnecke), lassen jedoch ungewöhnliche Bleianreicherung vermissen, möglicherweise aufgrund artspezifischer Regulierungsstrategien. Die relativ hohen Kupfergehalte von Enteromorpha gleichen sich auf beiden Substraten. Beim Knotentang liegt der Kupfergehalt auf Na-Schlacke (Hafenbecken) weit über den unauffälligen, auf Sandstein (Hafeneingang) ermittelten Werten. Die Strandschnecke übertrifft alle anderen, hier untersuchten Arten mit ihren auf NA-Schlacke (Hafenbecken) überragenden und auf Sandstein (Hafeneingang) noch beträchtlichen Kupferanreicherungen. In der Literatur wird eine langfristige Bleiabgabe aus gealterter NA-Schlacke mehrfach bestätigt. Die Abgabe von Kupfer wird teils bestätigt und teils (in zwei neueren Studien) verneint. Die Befunde an den letztgenannten drei Arten zeigen signifikant höhere Blei- bzw. Kupfergehalte in den Proben von gealterter NA-Schlacke auf. Da aber die betreffenden Standorte im Hafen liegen, ist NA-Schlacke wahrscheinlich nicht die einzige Quelle der Metallbelastung. Antifouling-Farben von Schiffen auf Kupferbasis können z.B. Belastung verursachen. Deshalb bleibt in dieser Studie offen, ob und zu welchen Anteilen die NA-Schlacke für die festgestellten Höchstwerte verantwortlich ist.“

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