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Bericht: "Spartina townsendii Ausbreitung Ostfriesische Küste (1949)"

Im Jahre 1948 wurde durch die Forschungsstelle Norderney eine botanische Kartierung der ostfriesischen Küste vorgenommen, in welcher vor allem die Ausbreitung der zwanzig Jahre früher angepflanzten Spartina townsendii festgehalten werden sollte. Die Untersuchung diente weiterhin dem Ziel, zur Klärung der bis heute umstrittenen Bedeutung von Spartina im Küstenschutz und in der Landgewinnung beizutragen. Die botanischen Aufnahmen des Küstengebietes zwischen Knock und Bensersiel (1948) führten zu folgenden Ergebnissen: 1. Den Rückgang der Spartina-Anpflanzungen haben an der ostfriesischen Küste zunächst nur wenige Exemplare (312 =1,7 %) überlebt. Diese Pflanzen haben sich aber seit 1932 fast explosionsartig vermehrt und bilden jetzt (1948) in der Leybucht eine Wiese von fast 258 ha und bei Neßmersiel eine Wiese von 26 ha. Das gesamte von Spartina durchsetzte Gebiet beträgt in diesem Küstenabschnitt aber fast 1000 ha, d. h. etwas weniger als die Hälfte des gesamten Deichvorlandes einschließlich der Quellerzone. 2. Spartina townsendii ist an der ostfriesischen Küste für die Landgewinnung wertlos, da sie fast nur in der Zone gedeiht in der auch die klassischen Landgewinner Queller (Salicornia stricta) und Andel (Puccinellia maritima) wachsen. Spartina wirkt eher schädigend für die Landgewinnung, weil sie einen vom wässrigen Schlickbrei bedeckten, schlecht durchlüfteten Boden liefert und dadurch die raschere Auflandung mit guter Bodenlüftung durch die Andelwiese verhindert. 3. Spartina ist, wo sie in größeren Horsten und Beständen vorkommt, gegen Abbruch wegen tiefer Bewurzelung sehr widerstandsfähig. 4. Spartina kann vor scharliegenden Deichen selbst bei geringer Überflutungshöhe (< 1,0 m) infolge der dort im Allgemeinen höheren Stromgeschwindigkeiten und vor allem des Eisgangs nicht wachsen. 5. Spartina hat unter den einheimischen Vorlandpflanzen nur einen einzigen wirksamen Konkurrenten, der sie auf günstigen Standorten zurückhalten kann: Aster tripolium. In der Leybucht z. B. bildet sich eine besondere Mischgesellschaft, das Spartinetum townsendii asteretosum aus. 6. Spartina ist in den Schloten weit in den alten Heller – stellenweise bis zum Deichfuß – vorgedrungen und hat den unteren Teil der ehemaligen Andelwiese vernichtet, der heute von reinen Spartina-Eiesen (Spartinetum townsendii typicum) eingenommen wird. 7. Die künftige Landgewinnungspraxis muss Spartina in alle Planungen miteinbeziehen, da eine Ausrottung des Schlickgrases unmöglich ist. 8. In Zukunft muss mit größerer Sorgfalt als bisher die Ökologie einer fremden Pflanze, die in ein bestehendes Ökosystem eingefügt werden soll, vorher untersucht werden.

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Bericht: "Beweissicherung Küstenschutz Leybucht: Terrestrische Wirbellosenfauna Hauener Hooge (1995-1999)"

„Durch die Baumaßnahme „Küstenschutz Leybucht“ wurde die bis dahin als Sommerpolder genutzte Hauener Hooge tief greifenden Veränderungen unterworfen. Für den östlichen Teil der Hauener Hooge (im folgenden: „Hauener Hooge – Heller“) wurde die Öffnung des Sommerdeiches als Nebenbestimmung in den Planfeststellungsbeschluss aufgenommen. Diese Öffnung, die im Herbst 1994 erfolgte, sollte den natürlichen Salzwassereinfluss in dem Gebiet weitgehend wiederherstellen und damit, zusammen mit der gleichzeitigen Aufgabe der Beweidung, zur Aufwertung des Polders für den Naturschutz beitragen. Leitbild für den ehemaligen Sommerpolder sind nutzungsfreie, störungsarme und naturnahe Salzwiesen und Prielstrukturen. Der westliche Teil (im folgenden: „Hauener Hooge – Binnen“) wurde demgegenüber infolge der Durchdeichung vollständig vom Salzwassereinfluss abgeschnitten, so dass durch die weitere Aussüßung Veränderungen in Vegetation und Fauna zu erwarten sind. Das NLÖ – Forschungsstelle Küste wurde im Rahmen der seit 1982 durchgeführten Vor- und Begleituntersuchungen zur Maßnahme „Küstenschutz Leybucht“ von der Bezirksregierung Weser-Ems (Dez. 502) in Absprache mit dem NLWK Aurich mit Schreiben vom 18.12.1997 mit der Fortsetzung der Beweissicherung und damit der Einleitung der zweiten Untersuchungsphase (1998-2000) beauftragt. […] Zur Dokumentation der Veränderungen, die infolge des erhöhten Salzwassereinflusses nach der Sommerdeichöffnung zu erwarten waren, und zur Erfolgskontrolle bezüglich der angestrebten Salzwiesenentwicklung wurde in den Jahren 1995-97 und 1999 die Wirbellosenfauna an einigen repräsentativen Standorten erfasst. Erste Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden bereits in Zwischenberichten dargestellt (GÖTTING 1995, 1997). […] Einen umfassenden Überblick über die Entwicklung der Vegetation in der gesamten Hauener Hooge bis 1999 gibt ARENS (2000), daher soll im vorliegenden Bericht die Vegetationsentwicklung nicht behandelt werden. Im vorliegenden Bericht werden neben den Untersuchungsergebnissen aus dem Jahr 1999 zu den genannten Wirbellosengruppen (Laufkäferfauna, Salzwiesen-Flohkrebs Orchestia gammarellus) auch die Bestandsentwicklungen einiger Spinnengruppen aus allen Untersuchungsjahren dargestellt. Teilergebnisse der Untersuchungen wurden bereits in GÖTTING (2001) ausgewertet. Im zweiten Teil des Berichts wird die Wirbellosenfauna alter Salzwiesenbereiche der Leybucht dargestellt. Mit diesen Vergleichsdaten soll das langfristige Entwicklungspotential der ausgedeichten Sommerpolderflächen untersucht werden. […] Ein dritter Teil der Arbeit umfasst die Entwicklung der Wirbellosenfauna innerhalb des NSG Leyhörn gelegenen, seit der Eindeichung 1991 von Salzwassereinfluss abgeschnittenen Bereich Hauener Hooge. […] Ziel dieser Arbeit ist die Beantwortung folgender Fragen: Welche Veränderungen der Wirbellosenfauna sind im ausgedeichten Hauener Hooge – Heller 1999 gegenüber dem ersten Untersuchungsabschnitt aufgetreten? Inwieweit ist die angestrebte Ansiedlung von Salzwiesenarten fortgeschritten? Wie stellt sich die Besiedlung alter Leybucht-Salzwiesen unterschiedlicher Nutzung mit terrestrischen Wirbellosen dar? Ist daraus eine Entwicklungsprognose für die Hauener Hooge abzuleiten? Inwieweit entspricht die Wirbellosenfauna der eingedeichten Hauener Hooge – Binnen dem Leitbild „Feuchtgrünland“? Welche Managementmaßnahmen können ggf. zur Optimierung der vorgefundenen Verhältnisse beitragen? […]“

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Bericht: "Schwermetalle in Muscheln und Borstenwürmern – Norderney (1991-1995)"

Das Ziel von Untersuchungen zum Biomonitoring besteht darin, über Stoffkonzentrationen in Organismen Hinweise auf die unterschiedliche bioverfügbare Belastung der Umwelt zu bekommen. Voraussetzung ist aber ein Verständnis der Akkumulationsstrategie und eine Kalibrierung entsprechender Organismen sowie ein adäquates experimentelles Design der Probenahme. In der vorliegenden Arbeit werden erste Ergebnisse üner Schwermetalle (Pb, Cd, Cu, Zn und Hg) in 8 ausgewählten Tierarten der Bodenfauna präsentiert. Berücksichtigt wurden Herzmuscheln (Cerastoderma edule), Miesmuscheln (Mytilus edulis), Tellmuschel (Macoma baltica) sowie die Polychaeten Nephtys hombergii / N. cirrosa, Arenicola marina, Nereis devisicolor und Scolelepis squamata. Das Material wurde teils in Dauerstationen des NLÖ-Forschungsstelle Küste im Watt bei Norderney gewonnen, teils an zusätzlichen Stationen am seeseitigen Strand der Insel. Die Eignung der Organismen wurde in orientierenden Experimenten zur Toxicokinetik der betrachteten Elemente getestet. Wegen beobachteter Tendenzen zur Nettoakkumulierung sind sowohl Herzmuscheln (C. edule) als auch Miesmuscheln, (M. edulis) zumindest mit Einschränkung, für ein Biomonitoring geeignet. Lediglich Zn muss für die Miesmuscheln als reguliert angesehen werden. Bei den Polychaeten deuten die Ergebnisse darauf hin, dass N hombergii / N. cirrosa und, mit Einschränkungen, A. marina hinsichtlich aller betrachteten Elemente für ein Biomonitoring geeignet sind. Aus dem Vergleich mit Literaturdaten ergeben sich keine Hinweise auf eine erhöhte Metallverfügbarkeit für unterschiedliche Untersuchungskollektive an den beiden Standorten Norderneys. Within the concept of biomonitoring, chemical concentration levels in organisms are regarded as indicators of the bioavailable fraction of substances in the environment. Knowledge of corresponding accumulation strategies, calibration of biomonitors and an adequate experimental design are important preconditions for this concept. In this paper we report preliminary results of heavy metals (Pb, Cd, Cu, Zn and Hg) in 8 selected macrobenthic species, including the Common Cockle (Cerastoderma edule), the Common Mussel (Mytilus edulis) and the Baltic Tellin (Macoma baltica) as well as the polychaetes Nephtys hombergii / N. cirrosa, Arenicola marina, Nereis devisicolor and Scolelepis squamata. Samples were partly taken from long-term stations of NLÖ-Forschungsstelle Küste in the Wadden Sea at Norderney, partly from additional stations at the exposed sandy beach of the island. First experiments on the metal toxicokinetics provide some indication on the suitability of the organisms tested for biomonitoring. The Common Cockle, C. edule, as well as the Common Mussel, M. edulis, may be used as biomonitiors, according to observed net accumulation for most elements tested. Only Zn seems to be regulated in mussels. Results for polychaetes indicate that collectives of N. hombergii / N. cirrosa and A. marina may be used as biomonitors for all elements tested, at least at first aproximation In comparision to literature data, metal availabilities in different collections from both localities of the island of Norderney seem to be not elevated.

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Bericht: "Makrozoobenthos: Juist Watt und Norderney Watt (1951)"

Die Arbeiten des Vorjahres, welche im Bericht der Forschungsstelle für 1950 niedergelegt sind, haben eindeutig unter Beweis stellen können, dass eine möglichst flächengetreue Kartierung der Lebensgemeinschaften des bei Niedrigwasser trockenfallenden Wattenbodens wertvolle Hinweise auf erfolgte oder noch erfolgende Lageveränderungen der oberflächlichen Sedimentschichten zu geben geeignet ist. Diese Lageveränderungen kennenzulernen, dürfte von wesentlicher Bedeutung für wasserbauliche Planungen sein. Die Außenarbeiten bestanden i planmäßigen Begehungen der Wattflächen, wobei die Grenzpunkte der aneinanderstoßenden Lebensgemeinschaften mittels Sextanten eingemessen und später kartographisch festgehalten wurden. In einzelnen Fällen wurden genaue Auszählungen des Tierbestandes im Gelände, teilweise auch im Labor durchgeführt. [...] Wie schon die Auswertung der biologischen Kartierungsarbeiten im westlichen Juister Watt (s. Ber. d. Forschsstelle 1950) zeigte, kann man den großräumigen Wattengebieten nicht überall ein gleichartiges Verhalten einräumen. Reaktionseinheiten sind die Teilgebiete nach Maßgabe der vor See einwirkenden hydrischen Faktoren. Es wird somit nicht zu fragen sein, wie verhielt oder verhält eich das Juister Watt, sondern immer nur wie verhielt oder verhält sich z.B. das Nordland oder der Hamburger Sand. - Im Vergleich zwischen Juister und Norderneyer Watt ist das letzte in seiner Gesamtheit geringen Oberflächenveränderungen unterworfen. Dies ist der einzige allgemein festzustellende Befund. Im übrigen muss jeweils auf die Teilgebiete eingegangen werden. Schon im Forschungsbericht für 1950 wurde auf die Grenzen der Aussagemöglichkeiten der biologischen Wattkartierung hingewiesen. Wohl lässt sich in vielen Fällen mit ausreichender Sicherheit etwas über die Art und Richtung einer oberflächlichen Bodenveränderung innerhalb eines kleinräumigen Gebietes aussagen, dagegen in den seltensten Fällen etwas über die Zeit bzw. über die Geschwindigkeiten, mit welchen die besagte Veränderung erfolgt ist oder noch erfolgt. Dies ist jedoch noch kein Mangel der Methode schlechthin, denn derartige zeitquantitative Angaben werden möglich sein, wenn in bestimmten Zeitabschnitten Wiederholungskartierungen kleinerer und leicht begrenzbarer Lebensräume zur Durchführung kommen. Noch in einem weiteren Punkt werden sich die Aussagemöglichkeiten vergrößern lassen. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die einzelnen der verschiedenen Wattlebensgemeinschaften mit jenen, in gewissen Grenzen schwankenden aber von anderen Lebensräumen gut unterscheidbaren bodenphysikalischen und bodenchemischen Eigenschaften korreliert sind. Wenn die seit 1950 mit der allgemeinen Geländekartierung einhergehenden chemisch-physikalischen Arbeiten zum Abschluss gebracht sind, wird es möglich sein mit dem leicht und schnell erfassbaren biocönotischen Begriff (z, B. Mya-Watt) gleichzeitig die wasserbautechnisch interessierenden physikalischen und chemischen Eigenschaften den Bodens um verknüpfen. Damit wäre dann im Prinzip das erreicht, was der pflanzensoziologischen Vegetationskartierung seit längerer Zeit gelungen ist und diese Methode zu einem oftmals sehr brauchbaren, vielfach sogar nicht zu umgehenden, in jedem Fall aber zeitsparenden Hilfsmittel für den Praktiker werden ließ.

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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: "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: "Mündungsgebiet Ems: Schilluntersuchungen - Vorläufiger Bericht (1951)"

Die im Jahre 1949 durchgeführten Untersuchungen in Raum um Norderney haben gezeigt dass es möglich ist auf indirektem Wege klare Schlüsse über den Sedimenttransport (Sandwanderung) durch Verfolgung der Verdriftungswege der leeren Muschelschalen zu gewinnen. Hierfür schien allerdings ein möglichst dichtes Stationsnetz, an welchem Proben mittels Bodengreifer entnommen werden unerlässlich. Es war bisher noch unbekannt, ob sich diese Methode generell verwenden lässt. [...] Diese zur Sicherstellung der Methode erforderlichen Fragen konnten im September 1951 im Emsmündungsgebiet einer Klärung entgegengeführt werden. Die vom Wasser- und Schifffahrtsamt Emden veranlasste Untersuchung wurde in zwei Befahrungen [...] durchgeführt. Die Bodenproben wurden mit einem Bodengreifer nach VAN VEEN entnommen. [...] Kartierungsarbeiten im westlichen Juister Watt (s. Ber. d. Forschungsstelle 1950) zeigte, kann man den großräumigen Wattengebieten nicht überall ein gleichartiges Verhalten einräumen. Reaktionseinheiten sind die Teilgebiete nach Maßgabe der vor See einwirkenden hydrischen Faktoren. Es wird somit nicht zu fragen sein, wie verhielt oder verhält eich das Juister Watt, sondern immer nur wie verhielt oder verhält sich z.B. das Nordland oder der Hamburger Sand. - Im Vergleich zwischen Juister und Norderneyer Watt ist das letzte in seiner Gesamtheit geringen Oberflächenveränderungen unterworfen. Dies ist der einzige allgemein festzustellende Befund. Im Übrigen muss jeweils auf die Teilgebiete eingegangen werden. Schon im Forschungsbericht für 1950 wurde auf die Grenzen der Aussagemöglichkeiten der biologischen Wattkartierung hingewiesen. Wohl lässt sich in vielen Fällen mit ausreichender Sicherheit etwas über die Art und Richtung einer oberflächlichen Bodenveränderung innerhalb eines kleinräumigen Gebietes aussagen, dagegen in den seltensten Fällen etwas über die Zeit bzw. über die Geschwindigkeiten, mit welchen die besagte Veränderung erfolgt ist oder noch erfolgt. Dies ist jedoch noch kein Mangel der Methode schlechthin, denn derartige zeitquantitative Angaben werden möglich sein, wenn in bestimmten Zeitabschnitten Wiederholungskartierungen kleinerer und leicht begrenzbarer Lebensräume zur Durchführung kommen. Noch in einem weiteren Punkt werden sich die Aussagemöglichkeiten vergrößern lassen. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die einzelnen der verschiedenen Wattlebensgemeinschaften mit jenen, in gewissen Grenzen schwankenden aber von anderen Lebensräumen gut unterscheidbaren bodenphysikalischen und bodenchemischen Eigenschaften korreliert sind. Wenn die seit 1950 mit der allgemeinen Geländekartierung einhergehenden chemisch-physikalischen Arbeiten zum Abschluss gebracht sind, wird es möglich sein mit dem leicht und schnell erfassbaren biocönotischen Begriff (z, B. Mya-Watt) gleichzeitig die wasserbautechnisch interessierenden physikalischen und chemischen Eigenschaften den Bodens um verknüpfen. Damit wäre dann im Prinzip das erreicht, was der pflanzensoziologischen Vegetationskartierung seit längerer Zeit gelungen ist und diese Methode zu einem oftmals sehr brauchbaren, vielfach sogar nicht zu umgehenden, in jedem Fall aber zeitsparenden Hilfsmittel für den Praktiker werden ließ.

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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: "Makrozoobenthos: Niedersächsisches Küstengebiet (1976)"

Die seit etwa 10 Jahren anhaltende industrielle Erschließung des niedersächsischen Küstengebietes, insbesondere der Ästuare von Ems, Jade, Weser und Elbe. ist wegen zunehmender Belastung der Küstengewässer mit industriellen Abfallstoffen Anlass zu ständiger Sorge. [...] Um Verteilung und Verbleib eingeleiteter Schadstoffe und ihre Wirkung auf die Lebensbedingungen des Küstenvorfeldes abschätzen zu können, wurden u.a. Bestandsaufnahmen von Lebensgemeinschaften und ihren ökologischen Bedingungen zu einer dringenden Notwendigkeit. Diese, von der breiten Öffentlichkeit wenig beachteten oder ihr unbekannt gebliebenen Arbeiten haben in den letzten Jahren erheblichen Einblick in die biologisch-ökologischen Gegebenheiten des Küstennahbereiches erbracht und können in ihrer Gesamtheit als Grundlage zur Beurteilung von Veränderungen der Umweltbedingungen dienen. [...] Im niedersächsischen Küstengebiet ist die Zahl der bereits vorhandenen chemischen und biologischen Untersuchungen, auf welche bei vergleichen Arbeiten zurückgegriffen werden kann, nicht unbeträchtlich. Selbst wenn sie ursprünglich unter anderen Fragestellungen und z. T. schon vor längerer Zeit entstanden sind, haben sie im Sinne der hier behandelten Probleme noch ihren aktuellen Wert. Aus diesem Grunde und um das umfangreiche, in Jahrzehnten erarbeitete Grundlagenmaterial besser zugänglich zu machen, werden die den Verfassern, bekannten veröffentlichten und unveröffentlichten Arbeiten hier zusammengestellt (bis Ende 1975). [...] Zur besseren Veranschaulichung wurden die von den einzelnen Untersuchungen des Küstennahbereichs erfassten Gebiete in Karten eingezeichnet für diesen Zweck in folgende thematische Gruppen gegliedert (Blatt 1: Chemische Untersuchungen des Wassers und des Bodens, Blatt 2: Phytoplankton (einzelliges pflanzliches Plankton) und Zooplankton (ein- und mehrzelliges tierisches Plankton), Blatt, 3: Bodenlebende Mikroflora (vorwiegend Diatomeen und aquatische PiIze) und Makroflora (makroskopische Algen, Seegräser, Pionierpflanzen). Bakterien und pathogene Keime in Wasser und Sediment, Blatt 4: Bodenlebende Mikro- und Meiofauna; verschiedene Gruppen einzelliger und mehrzelliger Tiere, Blatt 5: Malkrofauna des Bodens, Blatt 6: Aufwuchs künstlicher Hartböden. Die Karten zeigen die räumlichen Schwerpunkte der bisherigen Untersuchungen und geben gleichzeitig Auskunft über räumlich noch bestehende Lücken. Jedes Untersuchungsgebiet ist mit einem Hinweis auf den Verfasser und das Jahr der Veröffentlichung bzw. der Abschließung eines unveröffentlichten Berichts versehen. [...] Die Übersicht macht deutlich, dass sich die bisherigen Aktivitäten am stärksten auf die Ästuare konzentriert haben. In thematischer Hinsicht nehmen die Bearbeitungen der makroskopischen Bodenfauna den größten Anteil ein und hiervon wiederum entfällt der überwiegende; Teil auf Untersuchungen im Gezeitenbereich des Wattenmeeres. Als schwerwiegendste Lücke sind wohl die mangelnden Daten, und Kenntnisse über Bodenchemie, Bodenbakteriologie, Plankton sowie Mikro- und Meiofauna den Bodens zu bewerten. Diese Zusammenstellung von biologischen und chemischen Untersuchungen desniedersächsischen Küstenbereichs darf daher nicht darüber hinwegtäuschen, dass trotz reichhaltigenGrundlagenmaterials und erheblicher Fortschritte eine vollständige Übersicht der litoralen Ökosysteme noch nicht vorhanden und insbesondere das Verständnis ihrer Stoffhaushalte noch lückenhaft ist.

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Bericht: "Schlacke: Eisen- und Kupfererz: Kataster Seewasserbau – Niedersächsische Küste (2003)"

„Erstmalig liegt eine kartographische Erfassung der im Seewasserbau an der niedersächsischen Küste verwendeten Schlackenmaterialien aus der Verhüttungsindustrie vor, von denen bis heute nicht eindeutig geklärt ist, ob die in ihnen enthaltenen Schwermetalle in bioverfügbarer Form in die Umwelt gelangen. Unter den teilweise extremen Umweltbedingungen, denen die Schlacken im marinen Litoral ausgesetzt sind, besteht die Möglichkeit sich langfristig entwickelnder Verwitterungseffekte, die in normierten Testverfahren zur Stabilitätsprüfung von Wasserbausteinen nicht simulierbar sind. Die Daten dieses Katasters dienen einer Dokumentation sämtlicher Einbauorte von Schlackesteinen, die über einen Zeitraum von 6 Jahren entlang der niedersächsischen Küste zurKenntnis gelangten. Im Verlauf von 27 Bereisungen wurden 13 Standorte mit 117 Einzelabschnitten als Bereiche identifiziert, in denen Schlackesteine verbaut waren. Von Westen nach Osten sind diesdie Insel Borkum, die Versuchsschüttung Campen (Ems), die Leybucht mit den Bereichen Leyhörn und Leysiel, der Norddeicher Yachthafen, die Inseln Norderney, Baltrum, Langeoog, Spiekeroog, Wangerooge, Minsener Oog, ein Deichabschnitt bei Blexen (Weser) sowie der Bereich um die Kugelbake bei Cuxhaven. Sämtliche Standorte wurden anhand eines einfachen Merkmalkataloges charakterisiert. Das Hauptinteresse galt makroskopisch erkennbaren abblätternden Oberflächen, Riss- und Rostbildungen. In 52 Fällen, in denen die verbaute Schlackeart vor Ort nicht gesichertidentifiziert werden konnte, wurden Analysen zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung ausgeführt. Am häufigsten waren Schlacken aus der Kupfererz-Verhüttung, die als „Eisensilikatgestein“ oder auch „NA-Schlacke“ bezeichnet werden, ferner traten Schlacken aus der Roheisen- und Stahlproduktion auf sowie Schlacken aus der Kupferrückgewinnung. Die begutachteten Wasserbauwerke befanden sich alle oberhalb der Niedrigwasser-Linie und enthielten außer Schlacken verschiedener Größen vielfach – zum Teil auch überwiegend - Anteile von Natursteinen wie Basalt, Granit oder Grauwacke; mitunter waren Eisen- oder Schrottanteile sowie Backsteine oder Bauschutt vertreten. Vereinzelt wurden mit Schlacken versetzte Bereiche nachträglich mit Natursteinen abgedeckt. Die meisten der begutachteten Schlackestandorte befanden sich im Bereich von Buhnen und Deckwerken der brandungsexponierten Westseiten der Inseln, an Leitdämmen und Deckwerken von Hafenvorfeldern und Hafenanlagen sowie an Fußbermen von Deichen und Schwellschutzdämmen. Die häufigsten Verbauarten der Schlacken waren lose oder gesetzte Schüttungen, die unvergossen oder mit Beton oder Asphalt vergossen bzw. verklammert waren. Diese Stabilisierungen hielten in vielen Fällen dem Ansturm von Brandung und Strömung nicht stand, so dass neben aufgerissenen Deckwerken sowie durch Sandschliff verursachte Abrasionen auch gesprungene oder mit Mikrorissen durchsetzte Schlacken auftraten. Als Ursachen werden Temperaturschwankungen vermutet, die aufgrund produktionsbedingter Prädispositionen und Inhomogenitäten im Kristallgitter zu Rissbildungen führten. Eindringender Rost rief Sprengungen und Oberflächenverfärbungen an Schlackesteinen und Kontaktsedimenten hervor. Die Verwitterungsbeständigkeit von Schlacken aus der Kupferproduktion übertrifft erheblich die der rasch korrodierenden Schlacken aus der Eisen- und Stahlproduktion.“

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