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Bericht: "Gewässergüte: Weser, Lesum und Wümme; Teil I: Chemie (1967-1972)"

Die vorliegende Arbeit fasst die Ergebnisse aus den Jahren 1967 bis 1972 zusammen. Die Belastung der Weser erfolgt zunächst durch organische Stoffe, die durch aerobe Mikroorganismen abgebaut werden können und damit den Sauerstoffhaushalt der Weser in Anspruch nehmen. Der mittlere Sauerstoffgehalt der Weser, Wümme und Lesum war von 1967 bis 1972 im Allgemeinen gut bis ausreichend, abgesehen von Brake, wo besonders 1969 und 1971 häufig Werte unter 4 mg/l auftraten. Sie weisen hier auf eine starke organische Belastung hin. Im Sommer sinken die Sauerstoffgehalte bei Brake sogar zeitweise auf 2 mg/l ab, so dass die Weser an dieser Stelle keine weitere organische Belastung und keine Temperaturerhöhung mehr verträgt. Insgesamt gesehen ist die Weser jedoch noch in der Lage, die organische Schmutzlast bis zur Mündung abzubauen. Die Fracht der Weser an Phospaten hat ab 1967 etwas abgenommen, desgleichen die Gesamtstickstoffbelastung. Die Phosphatfracht der Weser ist 1972 allerdings wieder leicht angestiegen. Bezüglich der Ammonium-Ionen zeigte sich 1971 ein verbesserter Zustand gegenüber den Jahren 1969/1970. Im Jahre 1972 ist jedoch wieder eine Verschlechterung eingetreten. Die Werte der Sauerstoffzehrung (48 h und 120 h) weisen für Veckerhagen, Petershagen, Mittelsbüren und Brake auf eine starke Abwasserbelastung hin. Zur anorganischen Belastung der Weser tragen die Salze aus den Kalibergwerken am Oberlauf, die Salzlaugen aus den Kavernenausspülungen und die Sulfate aus der Titandioxid- und Düngemittelherstellung bei. Mit dem Industrieabwasser werden oft Spuren von Schwermetallen abgeleitet. Die Salzfracht der Weser ist im Vergleich zu anderen deutschen Flüssen sehr hoch und besonders in den letzten Jahren von 1969 bis 1972 kontinuierlich angestiegen. Messwerte von Schwermetallen für die Weser bei Bremen werden mitgeteilt. Sie geben bezüglich der Trinkwassergewinnung aus dem Weserwasser z. Zt. Zu keiner Besorgnis Anlass. Die Rest-ß-Aktivitäten erreichen nur in wenigen Fällen in der Weser nachweisbare Werte. Die Wassertemperaturen zeigen noch keine weitergehende Belastung der Weser, Wümme und Lesum an. Ein Vergleich der Weser, Lesum und Wümme mit verschiedenen deutschen Flüssen wird angestellt.

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Bericht: "Ökosystemforschung Wattenmeer: Benthosforschung im Ostfriesischen Wattemeer – Abschlussbericht (1993)"

Die Watten und Rinnen im Einzugsgebiet der Otzumer Balje, des Seegats zwischen Langeoog und Spiekeroog, sind Schwerpunktgebiet des Programms „Ökosystemforschung Niedersächsisches Wattenmeer“. Die nach West und Ost angrenzenden Bereiche bis Norderney und Mellum sind so genannte „Nebenforschungsräume“. Im Rahmen der Vorphase wurde für diesen Abschnitt des Wattemeeres (Norderney bis Mellum) eine Dokumentation aller verfügbaren publizierten und unveröffentlichenten Benthosuntersuchungen erstellt. Die Ergebnisse wurden gesichtet, die Methoden kritisch bewertet, Forschungsdefizite herausgestellt und Empfehlungen für fortgesetzte Phasen der Ökosystemforschung sowie für ein küstenweites Benthosmonitoring wurden formuliert. Das Makrozoobenthos der Wattflächen erwies sich als die mit Abstand bevorzugt untersuchte Organismengruppe, über deren räumliche und zeitliche Verteilung umfangreiche Kenntnisse vorliegen. Ein beträchtlicher Mangel an Daten und Kenntnissen besteht dagegen im Hinblick auf sublitorales Makrobenthos sowie eulitorales Mikrophytobenthos und Meiozoobenthos. The catchment area of the Otzumer Balje, a tidal inlet between the East Frisian island Langeoog and Spiekeroog, has been selected as main area of the „Wadden Sea ecosystem research programme of Niedersachsen“. Additionally, the adjacent areas as far as Norderney to the west and Mellum to the east will be included. The present report contains results of the pre-phase of the programme, in which all available studies and surveys on the benthos of the outlined area are evaluated. Microphytobenthos, macrophytobenthos, Meiozoobenthos and macrozoobenthos are considered. Results and methods are critically discussed, the research deficits are elaborated and recommendations are given for the development of the continued programme.

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Bericht: "Schadstoffe in Miesmuscheln (Mytilus edulis) (1994)"

In Zusammenarbeit mit der Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer, der Ökosystemforschung und dem Staatlichen Fischereiamt erfolgte im Frühjahr 1994 eine erneute, flächendeckende Kartierung der eulitoralen Miesmuschelbänke. Der Anlass waren Hinweise, wonach sich der Schwund der Population nach Abschluss der letzten Bestandsaufnahme (Frühjahr 1991) in beschleunigtem Maße fortsetzte. Selbst der reiche Brutfall im Sommer 1991 schien diese Entwicklung nicht aufhalten zu können. Das Ergebnis bestätigt die Befürchtungen: Von den 27 qkm, die die Muschelbänke zur Zeit der Aufnahme 1989-91 eingenommen hatten, waren 1994 nur noch gut 13 qkm übriggeblieben. Die Gesamtbiomasse war von 46000t auf unter 10000t Lebendgewicht abgesunken. Das bedeutet einen Verlust von 50% der Fläche und fast 80% der Biomasse. Die besonders schwerwiegende Betroffenheit der Flussmündungen hat sich auch diesmal bestätigt Auf dem Borkumer Watt in der Emsmündung wurden nur noch Reste von gut 0,5 qkm angetroffen, und das letzte, ohnehin winzige Vorkommen in der Wesermühdung war erloschen. In den übrigen Bereichen lag die Abnahme in Größenordnungen von 40 - 70%. Nur im Jadebusen war der flächenmäßige Rückgang mit 14% relativ gering. Der Zustand der Miesmuschelpopulation ist zweifellos alarmierend. Zwar hat im Sommer des Jahres 1994, schon während der im Frühjahr laufenden Bestandsaufnahme beginnend, ein außerordentlich massenhafter Brutfall der Miesmuschel stattgefunden. Es bleibt abzuwarten, ob er die Situation entscheidend verändern oder das gleiche Schicksal erleiden wird wie der Brutfall von 1991. Die in Frage kommenden Ursachen des anhaltenden Rückganges sind im vorangegangenen Bericht (MICHAELIS et al. 1995) ausführlich behandelt worden. Es würde im Augenblick zu keinen neuen Einsichten führen, diese Diskussion zu wiederholen. Sinnvoller ist es, den Abschluss einer Reihe noch laufender Untersuchungen abzuwarten. Aus der "Ökosystemforschung Niedersächsisches Wattenmeer" werden in Kürze Berichte über - Struktur und Funktion von Miesmuschelbänken und Einflüsse der Fischerei, - Fraßdruck muschelzehrender Vögel auf den Miesmuschelbestand, - Reaktionen der Miesmuschel auf eutrophierungsbedingte Strukturveränderungen des Phytoplanktons, und - Schicksal des Brutfalls 1994 vorliegen. Ergebnisse weiterer Untersuchungen, die vom Niedersächsischen Umweltministerium veranlasst worden sind und sich mit Schadstoffbelastungen, Schadstoffeffekten und Parasitenbefall befassen, sind ebenfalls in Kürze verfügbar. Nach Zusammentragung dieser Befunde dürfte eine klarere Aussage über die Ursachen des Rückganges oder zumindest eine fundiertere Gewichtung der bestandsreduzierenden Faktoren zu erwarten sein.

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Bericht: "Miesmuschelbestände Niedersächsische Watten (1994)"

Im Rahmen der Überwachung niedersächsischer Küstengewässer werden seit Jahren im Auftrage der Forschungsstelle Küste zwei- bis dreimal jährlich Miesmuscheln entnommen und auf Schwermetalle und chlorierte Kohlenwasserstoffe untersucht. In diesem Bericht sind die Ergebnisse der 1994 vom Institut für Hydrobiologie und Fischereiwissenschaft der Universität Hamburg im durchgeführten Untersuchengen zusammengestellt. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen war die Untersuchung der Muscheln auf ein breites Spektrum Polychlorierter Biphenyle (PCB), unter Einschluss aller koplanaren Kongenere mit dioxinähnlichen Wirkungspotential, sowie von Polychlorierten Dibenzodioxinen und Dibenzofuranen (PCDD u. PCDF). Im Vergleich zu Daten aus anderen Seegebieten mit bekannten Schwermetall-, PCB-, PCDD- und PCDF-Einträgen liegen alle Proben in einem Bereich mäßig erhöhter Werte. Die Schwermetall-Daten fügen sich in ihrer Gesamttendenz in den bereits früher für die niedersächsischen Küstengewässer beschriebenen Trend einer abnehmenden Metallbelastung ein. Die in TCDD-Äquivalenten auszudrückende Gesamtbelastung mit PCB, PCDD und PCDF ist mit etwas 5-10 pg TEQ / g Frischgewicht anzunehmen. As a component of the monitoring programme of the State of Lower Saxony, since several years, samples of blue mussels are taken two to three times a year. They are analysed for a number of heavy metals and organochlorines. In this report, a compilation is given of results obtained in 1994. Special attention is given to a broad spectrum of polychlorinated biphenyls (PCB) including all coplanar congeners with a dioxin like mode of action, and to dibenzodioxins and dibenzoforans (PCDD and PCDF). Heavy metals, PCB, PCDD and PCDF are in a range of moderately elevated concentrations. Metals fit into the general trend of concentrations decreasing along the coast. For the total of PCB, PCDD and PCDF, TCDD-equivalents of about 5-10 TEQ / g fresh weight were calculated.

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Bericht: "Botanische Untersuchung zur geologischen Entwicklung; Juist bis Langeoog (1952-1956)"

In den Jahren 1952-1956 wurden im Bereich der ostfriesischen Küste, auf den Inseln, dem Watt und dem Festland eine größere Anzahl von Bohrungen niedergebracht. Um die Entstehungsgeschichte des Gebietes aufhellen zu können, soweit es durch die Vegetation möglich ist, und um das Alter der Transgression zu bestimmen, wurden im ganzen 13 Torfprofile mit je einem kleinen Stück im Liegenden und Hängenden botanisch untersucht. Nachfolgend sind die Ergebnisse zusammengefasst: Das Relief der pleistozänen Flugsanddecke im heutigen ostfriesischen Küstengebiet ist bereits vor dem Beginn des Postglazials geformt worden. Geringfügige Sandverwehungen haben bis zum Anfang des Atlantikums stattgefunden. Das zeigt, dass bis zu der Zeit die Vegetationsdecke stellenweise noch nicht geschlossen war. Auf den hoch liegenden Teilen dieser Flugsanddecke entstanden im Boreal feuchte Calluna-Heiden. Sie entwickelten sich weiter über verschiedene Stadien bis zu oligotrophem Sphagnumhochmoor. In den tiefer liegenden Gebieten kam es zur Ausbildung von topogenen Niederungsmooren und Bruchwäldern. Stellenweise entstanden Sphagneten von mesotrophem Gepräge. Als Grundlage für die pollenanalytische Gliederung diente das Standardprofil Tannenhausen. Die bekannten waldgeschichtlichen Zonen des Postglazoals wurden in den Diagrammen wieder gefunden und diejenigen vom Atlantikum bis zum Subatlantikum durch eine Anzahl von Leitlinien noch weiter unterteilt. Einige dieser Leitlinien und Zonengrenzen sind mittels der C14-Methode absolut eindatiert worden. Die verwertbaren Transgressionskontakte ließen sich im Hochmoor des Juister Wattes und westlich des Hilgenrieder Tals auf rund 200 v. Chr. datieren in den tief liegenden Tälern und Rinnen bereits auf den ersten Teil Atlantikums. Aus der Beschaffenheit der Transgressionskontakte aller überschlickter Torfprofile und der Einschwemmungshorizonte von minerogenem Sediment wurden Rückschlüsse auf den Verlauf der Transgression gezogen. Diese fand zunächst im Brackwasser statt, teilweise unter ruhigen Bedingungen, teilweise unter kräftiger Aufarbeitung. Erst viel später geriet das Gebiet in den marinen Bereich. Alter und Beschaffenheit der Transgressionskontakte zeigen, dass an mehreren Stellen Torf erodiert worden ist. Dadurch kann ein zu früher Beginn der Transgression vorgetäuscht werden. Deshalb ist es wichtig, nur sorgfältig ausgewählte, vollständige Profile zugrunde zu legen.

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Bericht: "Makrozoobenthos: Wesermündung (1982)"

Four years of monitoring were carried out on intertidal sedimente and bottom fauna in the Weser estuary around Nordenham, where since 1969.large amounts (c. 20 000 to 30 000 m3 /day) of waste water from a Titaniumdioxide factory are discharged. The main constituents are H2SO4 and FeS04, the pH-value is between 2 and 2.5. The results could be compared with a base-line study from the time before the beginning of the discharge. The main results, summarized as annual mean values of the. parameters investigated quantitatively, are given in table 8. The main characteristics of the area investigated are salinities low in average but widely fluctuating, highly turbid water, very soft muddy sediments containing high amounts of clay, organic matter and several chemical compounds, and the presence of a largely impoverished bottom fauna. From the 26 species occurring 16 are of marine and four of limnic origin, the remaining six are indigenous brackish water species. According to the instable environment, species combination changed continuously, particularly dependant on river discharge and changing salinity. A particular interest was attached to the development of iron content in the deposite during the discharge of iron-acid wastes. There was a certain rise in several years which, however, was not continuous. With regard to the ecological effects it was concluded, that drastic changes in species diversity and total biomass have not occurred, while total abundance has declined close to the waste water outlet but in certain other areas has increased. Concerning species combination, it became evident that one species which had been abundant before the beginning of the discharge, the brackish water crustacean Neomysis. integer, has disappeared.

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Bericht: "Makrozoobenthos: Rekrutierungsdynamik in eulitoralen Weichböden: Larvenangebot, Ansiedlung, Dispersion – Nordsee (2003)"

„Innerhalb der Frage, welche Prozesse und Faktoren die Verteilung und Abundanz von marinen Arten bestimmen, hat Rekrutierung einen immer größeren Stellenwert als strukturierender Prozess gewonnen. Rekrutierung selber ist komplex und hängt von einer Vielzahl von Faktoren vor und nach der Larvenansiedlung ab. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war die Klärung der Frage, wie die Prozesse Larvenangebot, Larvenansiedlung und sekundäre Dispersion die Rekrutierung des Makrozoobenthos in eulitoralen Weichboden-Gemeinschaften der Nordsee beeinflussen. Der strenge Winter 1995/96 wurde als natürliches Großexperiment genutzt, um den Einfluss dieser Prozesse auf die Wiederbesiedlung und die Ausbildung von zwei unterschiedlichen Gemeinschaftsstrukturen zu dokumentieren. […]“ Recruitment dynamics of North Sea macrozoobenthos in intertidal soft bottoms: larval availability, settlement and dispersal. “One of the most fundamental challenges in ecology is to understand the underlying causes of patterns in distribution and abundance of species. As ecologists have grappeled with this question, the role of recruitment as a structuring process has attracted increasing attention over the last two decades. Much of the recent work has focused on how pre- and post settlement processes involved into recruitment affect the temporal and spatial pattern of invertebrate populations and communities. This thesis investigates how larval supply, larval settlement and secondary dispersal in relation to environmental conditions affected recruitment of macrozoobenthos living in an intertidal sand flat located in the German Wadden Sea (North Sea). The severe winter 1995(96 was used as a natural large-scale experiment to study how these processes contribute to the recovery from such a disturbance and to asses the structural development of two different assemblages. […]”

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Bericht: "Miesmuschelbank: Neuansiedlung Norderney (1991-1992)"

Im Sommer 1991 wurde an der niedersächsischen Küste ein starker Brutfall der Miesmuschel (Mytilus edulis) festgestellt. Der vorliegende Bericht dokumentiert den Verlauf einer ca. 0,3 km² großen Neuansiedlung im Inselwatt von Norderney über den Zeitraum eines Jahres. Neben der Entwicklung der Muscheln wurden auch die Veränderungen der Begleitfauna und des Sedimentes beobachtet. Die zunächst offensichtlich guten Voraussetzungen ermöglichten stetiges Wachstum und den typischen Aufbau einer Schlickschicht vom Zeitpunkt der ersten Beprobung im Juli 1991 bis zum September desselben Jahres. In der nachfolgenden Winterpause beeinträchtigen Starkwindlagen und Eisgang Siedlungsstruktur und Abundanz. Für die übrig gebliebenen Tiere haben sich die Bedingungen auf dem inzwischen wieder nahezu schlickfreien Sediment offenbar derart verschlechtert, daß in der folgenden Zeit nur noch ein steter Rückgang zu verzeichnen ist. Im Juli des Jahres 1992 sind nur noch spärliche Reste vorhanden, die bis zum Ende des Jahres ebenfalls verschwunden sind. During the summer 1991 an intensive spat fall of blue mussels happened along the Lower Saxonian coast. This paper describes the development of a new mussel bed in the tidal flats of Norderney that covered an area of approximately 0.3 km2. Changes of correlated fauna and sediment were also investigated. The first sampling took place in July 1991. Until September circumstances were obviously very good to allow a constant growth of mussels, correlated with the typical increase of a silt layer. During the following months the development stagnated and strong wind and floating ice had a disastrous impact on the structure and abundances of the mussel bed. The silt layer had almost disappeared and a continuous decline of mussels was registered. In July 1992 only few mussels were left and were finally lost completely by the end of the year.

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Bericht: "Makrozoobenthos: Bewertungssystem WRRL – Wesermündung (2006)"

„Die vorliegende Studie wurde von der KÜFOG GmbH erstellt und ist im August 2005 vom NLWKN Forschungsstelle Küste, Außenstelle Wilhelmshaven beauftragt worden. Als Folgestudie der bereits in 2004 durchgeführten Zusammenstellung von Benthosdaten der Weser (KÜFOG 2004) konzipiert, besteht der Kern der Studie aus einer digitalen Datensammlung der bisher in zahlreichen Gutachten und Veröffentlichungen erhobenen Makrozoobenthosuntersuchungen in der Weser. Ausgehend von der ersten umfangreichen datenbasierten Beschreibung benthischer Teillebensräume der Brackwasserzone der Weser in WITT (2004) und ergänzenden Daten aus dem limnischen Teil der Weser (KÜFOG 2006a) wurden weitere umfangreiche Daten ergänzt, die für die Planungen zur aktuellen Weseranpassung erhoben und ausgewertet wurden (s. Kap.3). Der Datenbestand wird genutzt, um Teillebensräume des Übergangsgewässers unter Berücksichti¬gung der abiotischen Bedingungen zu beschreiben und zu bewerten. Aus historischen Karten und Gebietsbeschreibungen werden die Teillebensräume vor den maßgeblichen Ausbauten der Weser zum Großschifffahrtsweg (FRANZIUS 1888) identifiziert, digital aufgearbeitet und mit den aktuellen Strukturen verglichen. Die benthischen Lebensräume werden beschrieben und qualitativ und soweit möglich quantitativ anhand der Benthosdaten charakterisiert. Ein möglichst datenbasierter historischer Referenzzustand wird aus dem Vergleich der hydromorphologischen Entwicklung und der Besiedlung rekonstruiert. Hierbei ist die enge Bindung der benthischen Besiedlung an hydromorphologische Gegebenheiten Grundlage des Bewertungsansatzes und bekommt gegenüber anderen Bewertungs¬systemen deutlich mehr Gewicht (vgl. Niederländischer Ansatz nach BOUMA et al. 2006). Dabei geht der hier verfolgte Ansatz entsprechend grundsätzlich von einer getrennten Betrachtung der unter¬schiedlichen Teillebensräume innerhalb des Übergangsgewässers aus, wie sie u.a. von WITT (2004) vorgeschlagen wurden und in KÜFOG (2004) spezifiziert wurden. Die hier entwickelten Bewertungskriterien werden mit den bestehenden Ansätzen von Ysebaert an der Westerschelde und Krieg an der Elbe verglichen. Die Eignung des inhaltsnahen Ansatzes von Ysebaert wird anhand der Weserdaten geprüft und fachlich diskutiert. Veränderungsvorschläge und Abweichungen werden dabei vorgestellt und begründet. Eine Diskussion zur Anwendbarkeit des resultierenden Bewertungsvorschlags wird vor dem Hintergrund der Anforderungen, die sich aus der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie z.B. an ein geeignetes Monitoring der Übergangsgewässer ergeben, geführt.“

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Bericht: "Makrozoobenthos: Wesermündung – Langzeitveränderungen (2001)"

„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 zurückzuführen 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 waste water from a titanium-dioxide factory. In the framework of environmental control investigations, the long-term changes of intertidalbenthic 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 eightbenthos assemblages could be identified and described, the number of which declined from1968 (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 brackish-water 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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