„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.“

„Seit 1952 werden von der Arbeitsgruppe „ Bekämpfung der Bohrmuschel“ des Küstenausschusses Nord- und Ostsee eine Reihe von einheimischen Holzarten und verschiedenen Holzschutzmittel im Rahmen eines Großversuches auf ihre Resistenz gegenüber dem Befall und der Bohrtätigkeit des Schiffbohrwurmes Teredo navalis L. und der Bohrassel Limnoria lignorum RATHKE untersucht. Eine Untersuchungsstation – neben denen in Wilhelmshaven, Cuxhaven, List auf Sylt und Holtenau – wurde in Norderney angelegt. Nachdem in den vergangenen Jahren die dem Wasser entnommenen Hölzer stets nur auf Befallspuren der vorgenannten Arten untersucht wurden, schien es an der Zeit, einmal die Epifauna der Versuchsanlage und ihre evtl. Abhängigkeit von verschiedenen Holzschutzmitteln zu untersuchen. Die untersuchten Hölzer befanden sich vom 5.12.1955 bis zum 17.9.1956 im Wasser. Der zu besprechende Versuch lief in diesem Zeitraum; die Hölzer selbst waren bereits seit 1952 im Wasser.“

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.

„Die vorgelegte Studie befasst sich mit Langzeituntersuchungen epibenthischer Tierarten an zwei Untersuchungsstationen im Jadebusen während eines Zeitraumes von 13 Jahren sowie mit einem Vergleich von Untersuchungen einer endobenthischen Gemeinschaft der Jahre 1952 und 1987 zur Feststellung möglicher Schäden durch Fischerei und Verklappungsaktivitäten sowie lokal eingeleiteter Schadstoffe.“ „The paper deals with long-term studies of macrobenthic species of Jade Bay (North Sea) during a period of 13 years. Comparative investigations of an endobenthic community, carried out in 1952 and1987, are used to state possible natural damages by local fisheries, dumping activities an locally introduced chemical waste.”

Zusammenfassender Artikel über Langzeitveränderungen des Zoobenthos im Wattenmeer. Es wird ein historischer Überblick über die Benthosforschung im Wattenmeer gegeben sowie der aktuelle Kenntnisstand über die Zusammensetzung der sublitoralen Fauna von Rinnen und Flachwassergebieten und der Fauna der Gezeitenzone im Wattenmeer widergegeben. Ursachen der Bestandsveränderungen werden diskutiert und der Versuch einer langfristigen Prognose gemacht.

„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_

„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: 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_

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

„Nach den Vorgaben der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL; Richtlinie 2000/60/EG) sind alle Mitgliedstaaten verpflichtet, einen guten ökologischen Zustand ihrer Binnen- und Küstengewässer zu erreichen. Die Qualität des Gewässers wird dabei in erster Linie über biologische Kriterien bewertet. Im Zuge der nationalen Umsetzung dieser Richtlinie wurden zum 1.6.2001 das Institut für Angewandte Ökologie (IFAÖ, Neu-Brodersdorf) und die Fa. Aqua-Marin (Norden) durch das Niedersächsische Landesamt für Ökologie – Forschungsstelle Küste (Norderney) mit der Ausführung einer gemeinsamen Charakterisierung der deutschen Nord- und Ostseeküste beauftragt. Das Institut für Angewandte Ökologie bearbeitete die Ostsee- und die Fa. Aqua-Marin die Nordseeküste. Das erste Ziel des Projektes war die Erarbeitung (Nordsee) bzw. Präzisierung (Ostsee) einer Typisierung der einzelnen Küsten- und Übergangsgewässer von Nord- und Ostsee nach den in der WRRL (Anhang II) aufgeführten obligatorischen und optionalen Deskriptoren. In einem weiteren Arbeitsschritt sollten für die daraus resultierenden Gebietseinheiten die bisher vorliegenden geologischen, sedimentologischen, physikalisch-chemischen, hydrographischen und biologischen Daten als charakterisierende Bewertungsgrundlagen zusammengestellt und anhand von statistischen Analysen überprüft werden. Im vorliegenden Abschlussbericht werden jeweils für die Nordsee (Teil A) und Ostsee (Teil B) die Vorgehensweise bei der Erfassung der Daten und ihrer Aufarbeitung zur Darstellung und Verwendung als typisierendes bzw. charakterisierendes Merkmal erläutert. In einer Dokumentation werden die Entwicklung und das Resultat der Typisierung, die Darstellung der Gewässerdaten im GIS und Auswertungsverfahren beschrieben. Die Ergebnisse werden in Form von Datenbanken und GIS-Dateien mit Verweisen auf die verwendeten Rohdaten zur Verfügung gestellt. Das vom BMBF geförderte Projekt (BMBF-Az. FKZ 0330041) hatte eine Laufzeit von zwei Jahren. […]“