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Bericht: "Asphaltbauwerke im Seewasser: Einwirkung von Tier- und Pflanzenbesiedlung (1961-1964)"

Die Forschungsstelle Norderney hat in den Jahren 1961 bis 1964 Untersuchungen bei gießbaren Asphalt durchgeführt. Hier ging es um die Fragestellung in welchen Umfang biologischen Einflussfaktoren Aphalt im Seewasserbau schädigen können. Die aus der Biologie bekannte Bedeutung der Höhenlage in der Wasserwechelszone wurde auch für die Beeinflussung des Asphalts durch Meeresorganismen bestätigt. In Anlage 4 wurden die durchschnittliche Besiedlung und die Beeinflussung der Proben während der Versuchsdauer schematisch dargestellt. Einzelne Kästen können zu bestimmten Zeiten natürlich auch von anderen Arten besiedelt gewesen sein. Seepocken verursachen den größten Schaden, da sie bei Asphalteingussmassen neben der Oberfläche auch die Festigkeit des Asphalts auf etwa 2 -3 cm Tiefe durch eindringende Gehäusebruchstücke ungünstig beeinflussen. Miesmuscheln führen zu Formveränderungen, die sich jedoch unter Umständen wieder ausgleichen können. Grünalgen beeinflussen durch Kontraktion ihrer Fäden die obere Schicht großflächiger Asphalteingussdecken. Von den untersuchten Asphaltmischungen wurde jene mit B200 stark durch Muscheln und Seepocken beeinträchtigt. Bei B65 zeigten sich geringe Wirkungen; hier ist der Algenfluss größer. Bei der Asphalteingussmasse mit B 25 ergaben sich fast keine Oberflächenveränderungen. Es ist hieraus zu folgern, dass im oberen Bereich der Wasserwechselzone zweckmäßig Asphalte mit härteren Bitumensorten als B 65 verwendet werden sollten.

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Bericht: "Makrozoobenthos: Langeoog Watt (1953)"

1) Im Sommer 1953 wurden die bodenbewohnenden Lebensgemeinschaften im Tidebereich des Langeooger Watts untersucht und kartiert. 2) Die biozönotische Zusammensetzung des Langeooger Watts besitzt dank seiner Mittellage im ostfriesischen Wattenraum einige Ähnlichkeiten mit den innerhalb von Buchten ausgebildeten Watten. 3) Das Vorhandensein großer Mischwattkomplexe weist darauf hin, dass sich in fast allen Teilregionen des Langeooger Watts noch kein stationär biologisches Gleichgewicht eingestellt hat. Demzufolge müssen die zu ziehenden Schlüsse, Umlagerungen des Bodens betreffend, mit einigen Vorbehalten aufgenommen werden. 4) Gesicherte Aufhöhungs- und Verfestigungstendenzen sind nur im Bereich der Steinplate und im Südabschnitt der Westerplate nachweisbar. 5) Die Ruteplate wird im Westen erodiert und durch ablaufendes Wasser, welches die Plate in westlicher Richtung überströmt, auch an der Oberfläche geschürft. 6) Das Langeooger Watthohe unterliegt im nördlichen Teil nur mäßigen Angriffen von Seiten der Langeooger Balje. Im südlichen Teil dagegen ist der von der Rute ausgehende Angriff als erheblich zu bezeichnen. 7) Das Festlandswatt kann durchweg als lagestabil bezeichnet werden. Geringfügige Ansätze zu einer natürlichen Verlandung finden sich jedoch nur auf engbegrenztem Raum vor Dornumersiel. 8) Der westliche Teil des Langeooger Inselwattes hat sich durch Zufuhr von Sand in der vergangenen Zeit verbreitert. Die im Mittelteil nachweisbare vormalige Bodenabtragung wird offenbar z. Zt. durch geringe Neuablagerung wieder ausgeglichen.

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Bericht: "Makrozoobenthos: Norderney – Langzeitveränderung (1972)"

Unsere Kenntnisse über Vorkommen und Verbreitung der makroskopischen Wattentiere sind aufgrund der zahlreich vorliegenden biologischen Kartierungen recht vollständig. Allein über das Gebiet der niedersächsischen Watten bestehen mehr als dreißig Bearbeitungen von einzelnen Teilabschnitten. Es war anscheinend das Bestreben nach einer möglichst umfassenden Bestandsaufnahme, welches die Fragen nach zeitlichen Veränderungen lange Zeit in den Hintergrund gedrängt hat. Bereits frühen Autoren, z.B. THAMDRUP (1935) und KÖNIG (1943), ist aber aufgefallen, dass Wattflächen bei wiederholter Untersuchung stets einen mehr oder weniger deutlichen Wechsel des Besiedlungsbildes erkennen lassen. [...] Im Ganzen ist aber das Wissen über jahreszeitliche Gänge und langfristige Veränderungen eulitoraler Bodengemeinschaften noch sehr spärlich. [...] Gegenwärtig dürfte im Hinblick auf die wachsende Verunreinigung der Küstengewässer die Erforschung solcher Bestandsveränderungen besonders wichtig sein. Denn wenn es darum geht, die Einflüsse von Abfallstoffen richtig zu beurteilen, müssen Vorstellungen über Ausmaß und zeitlichen Ablauf naturbedingter Schwankungen vorhandensein. Die vorliegende Untersuchung stellt zunächst eine orientierende Studie dar, in der an nur einer Station die Veränderungen über zwei Jahre verfolgt werden. Die „Terminstation“ liegt auf dem Norderneyer Watt südlich des Leuchtturmes, 450m von der Vorlandkante entfernt [..].

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Bericht: "Langzeitentwicklung Landgewinnungsfelder Cappeler Tief (1997)"

„Beim Cappeler Tief an der Wurster Küste wurden im Jahre 1957 morphologische, hydormetrische, bodenkundliche und biologische Untersuchungen ausgeführt, um die Ursachen fortschreitender Vorlandabbrüche zu ergründen und Empfehlungen für den Schutz dieses Küstenabschnittes zu erarbeiten. Die Empfehlungen gingen dahin, entlang der gefährdeten Strecke Landgewinnungsfelder anzulegen, was bereits im folgenden Jahre – 1958 – in die Tat umgesetzt wurde. Es wurde erwartet, dass durch den solchermaßen eingeleiteten Verlandungsprozess die Beanspruchung der zum Teil über einen Meter hohen Abbruchkanten des alten Vorlandes durch Seegang gemindert werden würde. Es war vorgesehen die Wirksamkeit dieser Anlagen in regelmäßigen Abständen zu überprüfen und dann den Verlandungsfortschritt höhenmäßig, bodenkundlich und biologisch so lange zu verfolgen, bis die Felder das MThw und die Sukzessionsstufe des Andelrasens erreicht haben würde. Die Untersuchungen fanden in den Jahren 1970, 1977/78, 1985 und 1997 statt. Zum letztgenannten Zeitpunkt waren die Verlandungsfelder weitgehend geschlossen begrünt, befanden sich aber immer in einem Stadium vor der endgültigen Verlandung. Die Untersuchung dokumentiert in einem langfristigen und interdiziplinären Ansatz (Hydrometrie, Morphologie, Bodenkunde, Botanik, Zoologie) alle wesentlichen Aspekte und Sukzessionsstadien des Verlandungsprozesses von Beginn an. Sie vermittelt Erfahrungen und Entscheidungshilfen in Konfliktsituationen zwischen Küstenschutz und Naturschutz, wenn es um Fragen der Sicherung abbrechender Vorländer geht.“

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Bericht: "Makrozoobenthos: Wesermündung (1975-2004)"

„Seit 1969 wird Abwasser aus der Titandioxidproduktion in die Wesermündung eingeleitet. Urheber ist die Firma Kronos Titan GmbH & Co. OHG, die in ihrem Werk in Nordenham aus norwegischem Titanerz (Ilmenit) unter Einsatz von Schwefelsäure (Sulfatverfahren) das Weißpigment Titandioxid gewinnt. Die Einleitungsstelle für die Abwässer, die nach der Richtlinie 92/112/EWG1 als „schwach saure Abfälle“ einzustufen sind, befindet sich in Höhe UW-km 65,8 am Grunde des Stromes. Die Hauptbestandteile des Abwassers bilden Schwefelsäure (H2SO4) und Eisensulfat (FeSO4). Daneben sind verschiedene Titanverbindungen und Spuren weiterer Metalle enthalten. Ein Überblick über die durchschnittlichen Netto-Jahresfrachten dieser Stoffe wird in Tabelle 2 gegeben. Durch die Richtlinie 78/176 EWG2 wird eine regelmäßige Überwachung der Umwelt im Bereich der Einleitungsstelle begründet. Unter anderem sind zu untersuchen „die Vielfalt sowie der relative und absolute Bestand der Tier- und Pflanzenwelt“ sowie „die toxischen Metalle im Wasser, in schwebenden Feststoffen, in den Sedimenten und, akkumuliert, in ausgewählten benthonischen und pelagischen Organismen“. Weitere Einzelheiten zur Überwachung sind in Anhang II der Richtlinie 82/883/EWG3 niedergelegt. Die biologische Überwachung (seit 1968) sowie die Überwachung der Anreicherung von toxischen Metallen (seit 1985) wird von der Forschungsstelle Küste Norderney (heute NLWKN) durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Umweltüberwachung sind in verschiedenen Berichten bis einschließlich 1994 (Makrozoobenthos und Sedimente) bzw. 1992 (Metalle) dokumentiert (u. a. MICHAELIS 1973, GROTJAHN & MICHAELIS 1985, WIENECKE 1982, KOLBE 1997 und KOLBE 1995). Im Juni 2005 wurde die Firma bio-büro Norden durch den NLWKN – Betriebsstelle Brake Oldenburg mit der Auswertung der bis 2004 erhobenen Überwachungsdaten beauftragt.“

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Bericht: "Makrozoobenthos: Ostfriesland (1955)"

"Unter „biologischer Wattkartierung“ wird die kartographische Erfassung der Lebensräume auf den bei Niedrigwasser trockenfallenden Wattenflächen, die von bestimmten Lebensgemeinschaften besiedelt sind, verstanden. [...]. Die in den Jahren 1950-1954 von der Forschungsstelle Norderney des Wasser- und Schifffahrtsamtes Norden (Ostfriesland) durchgeführten biologischen Kartierungen der Watten Ostfrieslands von Juist bis Spiekeroog verfolgten vornehmlich praktische Zielsetzungen im Hinblick auf Planung und Durchführung von wasserbaulichen Maßnahmen zum Schutze und zur Erhaltung der Küste und der vorgelagerten Inseln. Wie in den Arbeitsberichten (KRAUSE 1950, 1951, 1952, 1953, 1954) zum Ausdruck gebracht werden konnte, gelang es mit Hilfe dieser Methode. Auskünfte über erfolgte oder noch erfolgende Bodenumlagerungen in jenen Wattenregionen zu erteilen, die infolge ihrer Höhenlage anderen hydrographischen Methoden, wie z.B. den routinegemäß durchgeführten Peilungen, nicht unerhebliche Schwierigkeiten bereiten konnten. Zum anderen – und dieser Punkt ist m.E. der bedeutend wichtigere! – erwiesen sich die biologischen Wattkartierungen als geeignet für eine ausreichend genaue Kennzeichnung der Wattenböden, die zu irgendeiner Zeit einmal Baugrund werden können. Schließlich ermöglichen die biologischen Wattkartierungen durch die hiermit verbundenen Untersuchungen, eine zwar über die praktischen Ziele hinausgehende, doch mit diesen in Zusammenhang stehende Erweiterung unserer Kenntnisse über faunistische, physiologische und ökologische Fragen zu erlangen. [...] Es konnte nicht der Sinn dieser Niederschrift sein, die besonderen Feststellungen, welche in den erwähnten Arbeitsberichten enthalten sind, einfach zusammenzufassen. Vielmehr sollen die methodischen, biologischen, bodenkundlichen und ingenieurgeologischen Grundlagen der biologischen Wattkartierung, die in den Berichten bestenfalls kurz angedeutet werden konnten, so ausführlich dargestellt werden, dass zu einem späterem Zeitpunkt dem Biologen und dem Wasserbauingenieur ein Ratgeber für die Durchführung und Auswertung dieser Methode an die Hand gegeben ist."

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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: "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: "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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