Das Thema Ökotoxikologie des Sedimentkatasters ist ein Auszug aus den Sedimentdaten im Rahmen des Strombau- und Sedimentmanagementkonzepts Tideelbe (Hamburg Port Authority und WSV 2008). Die Daten basieren auf den Daten des SedKat der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG). Herausgeber: WSA Elbe-Nordsee - Gewässerkunde Stand: 2018 - 640 Feature(s)
„[...] Hauptaufgabe des hier vorgestellten Projektes war die praktische Erprobung und Standardisierung von Untersuchungs- und Bewertungsmethoden für das Makrozoobenthos in den niedersächsischen Übergangs- und Küstengewässern zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie. Der NLWKN Brake-Oldenburg hat für diesen Praxistest im Herbst 2006 sowie im Frühjahr und Herbst 2007 im Eu- und Sublitoral der niedersächsischen Küsten- und Übergangsgewässer von Weser und Ems umfangreiche Probennahmekampagnen zur Erfassung von Makrozoobenthoslebensgemeinschaften durchgeführt. Neben der Prüfung auf Praxistauglichkeit, Optimierung und Abstimmung der Probennahmemethoden, bestand eine weitere Zielsetzung in der Festlegung von Monitoringstationen durch die Auswahl repräsentativer Ökotope. Die gewonnenen Daten über die Gemeinschaften des Makrozoobenthos wurden für die Bewertung der beprobten Wasserkörper nach Maßgabe der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie herangezogen und darüber hinaus als Datenverdichtung in Ergänzung bereits vorliegender Datensätze verstanden.“
„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.“
„Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein Bewertungssystem für den ökologischen Zustand / das ökologische Potential nach WRRL für die Angiospermen der Übergangs- und Küstengewässer der FGE Weser und für das Küstengewässer der FGE Elbe erstellt. Hierfür erfolgte eine Literaturrecherche für die einzelnen Wasserkörper, um die bislang nicht oder nur ansatzweise erarbeiteten Referenzsituationen beschreiben zu können. Es wurden Datenlücken und zu deren Schließung erforderliche Untersuchungen benannt. Um die heutige Qualität der Ausdehnung und Ausprägung der Ökotope im Bearbeitungsgebiet besser einordnen zu können erfolgte ein historischer Überblick über die geologische Entwicklung sowie die vegetationsgeschichtliche Entwicklung des Bearbeitungsgebietes. Bereits vorhandene Ansätze zur Bewertung nach WRRL wurden auf ihre Eignung auf Anwendbarkeit im Bearbeitungsgebiet überprüft, ggf. angepasst und weiterentwickelt. Es wurden zwei Betrachtungsebenen (qualitativer und quantitativer Ansatz) mit verschiedenen Bewertungsparametern berücksichtigt. Bis auf ein Teilgebiet (Unterweser des Wasserkörpers Weser T1) wurden für die Küstengewässer FGE Ems, Weser und Elbe die gleichen Parameter verwendet. Aufgrund der spezifischen Bedingungen im Bereich der Unterweser wurden hier andere Bewertungsparameter entwickelt. Das Bewertungssystem wurde anhand vorhandener Daten getestet und es wurde auf fehlende Daten hingewiesen. Es erfolgte, soweit machbar, ein Vergleich mit den Ergebnissen anderer Bewertungssysteme. Fragen der Überschneidung, Abgrenzung und Kompatibilität der Ansätze nach WRRL mit denen nach FFH wurden geprüft. Es wurden die methodischen Anforderungen an ein Monitoring grob umrissen. Weiterhin wurden Vorschläge für Maßnahmen dargestellt.“
Im niedersächsischen Wattenmeer lassen sich eine Reihe von Beobachtungen machen, die auf eine starke anthropogene Belastung des Ökosystems schließen lassen: Schadstoffkonzentrationen im Sediment und in Biota, die als ökotoxikologisch problematisch gelten; starker Bestandsrückgang der Miesmuschel; Tributylzinn-verursachte sexuelle Veränderungen bei Schnecken; Jahre mit sehr hohen Frühjahrsblüten des Kleinstflagellaten Phaeocystis; Jahre, in denen der Wattenmeerboden mit großflächigen Grünalgenbelägen zuwächst; extremer Rückgang des Seegrasbestandes. Z. T. ist es allerdings schwer, die Folgen extremer meteorologischer Ereignisse von anthropogenen Einflüssen zu trennen. Doch lässt sich anhand der Auswirkungen extremer Witterungsbedingungen zeigen, welche Konsequenzen Schädigungen einzelner Ökosystemkomponenten auf andere Elemente der Lebensgemeinschaft im Wattenmeer haben können. Ähnliches dürfte für anthropogen bedingte Störungen gelten. Einige Kausalitäten zwischen Belastungsfaktoren (meteorologisch wie anthropogen) und Veränderungen im Ökosystem lassen sich zeigen, für andere fehlt bisher der Nachweis. In the Wadden Sea of Lower Saxonia (Niedersachsen) there are numerous observations, which suggest a strong anthropogenic impact to the ecotoxicological relevance; considerable decrease of the standing stock of Blue mussels; alterations to the sexual organs of snails caused by Tributyltin; years with exceptional spring blooms of the nanoflagellate Phaeocystis; vegetation periods, during them, the greenalgae grow to extensive and thick layers; extreme decrease of the occurrence of eelgrass. To some extent however it is difficult to distinguish between strong meteorological events and anthropogenic influences. The effects of extreme weather conditions are nevertheless good examples for the consequences, the damage of one component of the ecosystem causes to other elements of the Wadden Sea community. Some causalities between stress factors (meteorological as well as anthropogenic) and changes in the ecosystem can be identified, but there are also impacts without demonstrable consequences.
„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_
„[...] Hauptaufgabe des hier vorgestellten Projektes war die praktische Erprobung und Standardisierung von Untersuchungs- und Bewertungsmethoden für das Makrozoobenthos in den niedersächsischen Übergangs- und Küstengewässern zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie. Der NLWKN Brake-Oldenburg hat für diesen Praxistest im Herbst 2006 sowie im Frühjahr und Herbst 2007 im Eu- und Sublitoral der niedersächsischen Küsten- und Übergangsgewässer von Weser und Ems umfangreiche Probennahmekampagnen zur Erfassung von Makrozoobenthoslebensgemeinschaften durchgeführt. Neben der Prüfung auf Praxistauglichkeit, Optimierung und Abstimmung der Probennahmemethoden, bestand eine weitere Zielsetzung in der Festlegung von Monitoringstationen durch die Auswahl repräsentativer Ökotope. Die gewonnenen Daten über die Gemeinschaften des Makrozoobenthos wurden für die Bewertung der beprobten Wasserkörper nach Maßgabe der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie herangezogen und darüber hinaus als Datenverdichtung in Ergänzung bereits vorliegender Datensätze verstanden.“
„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.“
