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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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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: "LAWA: Aufbau Matrix Gewässertypen WRRL Nordsee – Weser und Elbe. Abschlussbericht Teil B (2007)"

„Zusammenfassung: Makrophyten: Röhrichte, Brack- und Salzwiesen: Im vorliegenden Berichtsteil B wird der Bewertungsansatz der Teilkomponente Röhrichte, Brack- und Salzwiesen dargestellt (Kap. 5.3), der die Bewertung der Makrophyten vervollständigt. Zwei weitere Teilkomponenten, Makroalgen und Seegräser, wurden im Teil A des Abschlussberichtes (JAKLIN et al. 2007) betrachtet. Außerdem erfolgt im vorliegenden Bericht eine die Teilkomponenten zusammenführende Gesamtbewertung der Qualitätskomponente Makrophyten (Kap. 5.4). Zur Bewertung der Salzmarschen in den niedersächsischen Wasserkörpern gemäß WRRL werden die folgenden Parameter vorgeschlagen: • die Flächenausdehnung der Röhrichte, Brack- und Salzwiesen; die Zonierung, d.h. die Flächenanteile der Vegetationszonen Pionierzone, Brackmarsch, untere und obere Salzwiese; die Ausgewogenheit und Diversität der vorhandenen Vegetationstypen (nach TMAP); das Vorhandensein charakteristischer Arten Die Bewertungssysteme, die für die Fläche und die Zonierung der Salzmarschen entwickelt werden, orientieren sich an der Referenz der größten nachgewiesenen Flächenausdehnung bzw. an einer möglicht ausgewogenen Verteilung der Vegetationszonen. Beide Konzepte wurden mit vorhandenen Daten für Wasserkörperder FGE Elbe, Weser und Ems durchgerechnet und validiert. Die resultierenden Bewertungsergebnisse reichen, die Fläche betreffend, von „sehr gut“ bis „schlecht“ und von „gut“ bis „unbefriedigend“ bezüglich der Zonierung. Zur Bewertung der Vegetationstypen werden zwei Methoden vorgeschlagen und mangels umfassenderer Daten für einige wenige Gebiete (Leybucht, Neuwerk, Nigehörn, Scharhörn, ein Teilbereich des Jadebusens und die Hamburger Hallig) zu Testzwecken exemplarisch umgesetzt. Als Referenz wird eine möglichst ausgewogene Verteilung der Vegetationstypen angesetzt. Für den Parameter „Dominanz von Vegetationstypen je Zone und Gesamtfläche“ ergaben sich dabei Bewertungen von „gut“ bis „unbefriedigend“ für die einzelnen Gebiete, der Parameter „Evenness“ wurde mit „sehr gut“ bis „unbefriedigend“ bewertet. Weiterhin wird ein Bewertungsverfahren für das Vorhandensein charakteristischer Arten der Brack- und Salzmarschen entwickelt, das auch extreme Dominanzen einzelner Arten berücksichtigt. ine dementsprechende Bewertung der Artenzusammensetzung wird exemplarisch für die Leybucht durchgeführt, da aus diesem Gebiet Datenerhebungen von 101 Dauerflächen aus den Jahren 1995/96 und 2004 vorliegen. Die Artenzusammensetzung in der Leybucht erreicht nach dieser Bewertung den guten ökologischen Zustand. Für einen Teilbereich des Übergangsgewässers Weser, den Bereich „Unterweser“, wird ein eigenes Bewertungsverfahren entwickelt, das neben der Brack- und Salzmarschenfläche die Biotoptypen der Vorländer und die Breite des Röhrichtstreifens betrachtet. Für eine weitere Bewertung des Röhrichtgürtels nach Arten und Struktur kann auf den Standorttypieindex- Makrophyten (STIM) von STILLER (2005a) zurückgegriffen werden. Sowohl die Vorlandfläche als auch die Breite des Röhrichtsreifens werden im Bereich Unterweser als „gut“ bewertet, die Biotoptypender Vorländer als „mäßig“. Abschließend wird dargestellt, wie den Messwerten und Bewertungsergebnissen die nach EG-WRRL geforderten EQR-Werte (Ecological Quality Ratio) zugeordnet werden, und es wird eine Zusammenführung der Einzelbewertungen zu einer Gesamtbewertung für Röhrichte, Brack- und Salzmarschen entwickelt und durchgeführt. Die Bewertungskomponente Röhrichte, Brack- und Salzmarschen betreffend erhalten zwei Wasserkörper (NEA2-Ems und NEA2-Jade) eine gute Gesamtbewertung, und zwei Wasserkörper sind als mäßig (NEA4-Elbe) bzw. unbefriedigend (NEA4-Weser) zu bewerten. Makrozoobenthos Für das vorliegende Projekt stellte sich die Aufgabe, die Grundideen des 3-Ebenen-Modells nach Ysebaert et al. (2004) für die Bewertung der Küsten- und Übergangsgewässer der Nordsee aufzugreifen und an die Gegebenheiten der Ästuare und küstennahen Gewässer der Nordsee so_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: "Ökosystemforschung Wattenmeer: Entwicklung Miesmuschelbänke – Niedersächsische Watten (1996)"

„Im Rahmen dieses Teilprojektes wurden zwei im ostfriesischen Wattenbereich gelegene Miesmuschelbänke (Mytilus edulis) von 1992 bis 1994 untersucht. Eine Kartierung der Miesmuschelvorkommen im Spiekerooger und einem Teil im Langeooger Rückseitenwattes wurde im August und September 1993 durchgeführt. Der Miesmuschelbestand der gesamten niedersächsischen Watten wurde von Mai bis Mitte Juli 1994 in Zusammenarbeit mit dem NLÖ-Forschungsstelle Küste kartiert. Die Bestandsentwicklung war den genannten Untersuchungen zufolge weiterhin rückläufig. Im Bereich mittlerer Größenklassen (bei Schalenlängen von ca. 20 bis ca. 55 mm) waren 1994 in nahezu allen reifen Vorkommen keine Miesmuscheln vorhanden. Als direkte Ursache hierfür ist in erster Linie Fraßdruck durch Vögel anzusehen. Der beobachtete Bestandsrückgang wurde zudem maßgeblich durch die Auswirkungen des Winters 1992/93 verursacht. Vermutlich hatte die Sturmanfälligkeit der Bänke durch ihre veränderte Altersstruktur zugenommen. Vom Rückgang betroffen waren sowohl befischte als auch unbefischte Miesmuschelbänke. Miesmuschelwerbung führt nicht in jedem Fall zu einem längerfristigen Flächenrückgang eines befischten Vorkommens. Auch die Standorte reifer Vorkommen werden zwecks Besatzmuschelgewinnung befischt. Die Miesmuschelfischerei befindet sich durch die bevorzugte Nutzung junger Muscheln zur Belegung der Kulturflächen in direkter Konkurrenz zu den Beständen muschelfressender Seevögel.“ “Two intertidal mussel beds (Mytilus edulis) were examined at the coast of East Frisia from 1992 until 1994. A survey of the mussel beds at the Spiekerooger and parts of the Langerooger intertidal flats was carried out in August and September 1993. The mussel stock of the whole Lower Saxonian intertidal area was mapped from May to mid-July 1994 in cooperation with the NLÖ-Forschungsstelle Küste. According to the above-mentioned investigations the development of the blue mussel stock still was declining. Mussels with a shell-length between c. 20 and c. 55 mm were missing in almost all mature beds. This gab in the size-frequency distribution was probably mainly caused by predation of birds. Furthermore, the observed decrease of the mussel stock resulted mainly from the winter 1992/93. Presumably the susceptibility of the mussel beds to storm impacts increased during the last years because of the described change of the population structure. Both fished and not fished mussel beds decreased in biomass and area. Mussel fishery doesn’t account for a longer-term decrease of fished mussel beds in general. Positions of mature mussel beds are used by the fishermen to obtain seed mussels for their culture plots, too. The mussel fishery competes directly with increased populations of mussel-eating birds for the same size-classes of young mussels.”

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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: "Schlacke: Metalle in Bewuchsorganismen - Norderney (1988)"

„In vorliegender Studie wird der Frage nachgegangen, ob im Gewässer verbaute, gealterte Schlacke aus der Kupfererz-Verhüttung (sog. NA-Schlacke) noch bioverfügbare Schwermetalle (Blei, Kupfer und Cadmium) freisetzt, die durch Anreicherungen im marinen Aufwuchs angezeigt werden. Fünf Organismenarten aus dem Bewuchs von NA-Schlacke und drei natürlichen Wasserbausteinen (Basalt, Sandstein, Granit) werden auf Akkumulation der genannten Metalle geprüft. Nicht jede dieser Arten war auf allen vier Substraten vertreten, so dass die Studie lückenhaft bleibt und nur orientierenden Charakter beanspruchen kann. Hinzu kommt, dass ein Teil der Schlackenstandorte in einem Hafenbecken gelegen ist, wo auch andere Quellen der Metallbelastung eine Rolle spielen können. Auf Grund der Ergebnisse lassen sich die fünf Arten drei verschiedenen Gruppen zuordnen: 1. Blasentang (Fucus vesiculosus ). Es wurden keine Proben von NA-Schlacke sondern nur von den drei natürlichen Gesteinsarten untersucht. Auffällig sind allein mäßig erhöhte Kupfergehalte auf Basalt, in denen vermutlich eine Kupferbelastung des Gewässers (Hafen der Insel Norderney) zum Ausdruck kommt (Zeit der Untersuchung: 1988). 2. Miesmuschel (Mytilus edulis). Die Proben stammen von Standorten, an denen NASchlacke und Basalt als Gemisch geschüttet oder sehr eng nebeneinander verbaut waren. Ob als Quelle der fast identischen, mäßig erhöhten Kupfergehalte auf beiden Substraten die Schlacke, das Umgebungswasser oder beide in Frage kommen, bleibt offen. Die Standorte liegen exponiert an der Seeseite. Die Maximalwerte von Cadmium (auf beiden Substraten) erreichen kritische Grenzen, wenn Richtwerte für die menschliche Ernährung zugrunde gelegt werden. 3. Darmtang (Enteromorpha sp.), Knotentang (Ascophyllum nodosum), und Strandschnecke (Littorina littorea). Bei diesen Arten ist auf NA-Schlacke jeweils ein Schwermetall signifikant gegenüber einem Vergleichsubstrat erhöht (von jeder Art waren Vergleichsproben nur von einem Naturgestein verfügbar). Der Darmtang hat auf NA-Schlacke hochgradig Blei angereichert; die Aufnahme aus dem Substrat und aus dem Umgebungswasser könnte sich hier addiert haben. Das selbe Element ist jedoch auch auf Basalt stark vertreten, was vermutlich auf Belastung des Hafenwassers zurückgeht. Andere Organismen, von denen Proben aus dem Hafen untersucht wurden (Knotentang, Blasentang, Strandschnecke), lassen jedoch ungewöhnliche Bleianreicherung vermissen, möglicherweise aufgrund artspezifischer Regulierungsstrategien. Die relativ hohen Kupfergehalte von Enteromorpha gleichen sich auf beiden Substraten. Beim Knotentang liegt der Kupfergehalt auf Na-Schlacke (Hafenbecken) weit über den unauffälligen, auf Sandstein (Hafeneingang) ermittelten Werten. Die Strandschnecke übertrifft alle anderen, hier untersuchten Arten mit ihren auf NA-Schlacke (Hafenbecken) überragenden und auf Sandstein (Hafeneingang) noch beträchtlichen Kupferanreicherungen. In der Literatur wird eine langfristige Bleiabgabe aus gealterter NA-Schlacke mehrfach bestätigt. Die Abgabe von Kupfer wird teils bestätigt und teils (in zwei neueren Studien) verneint. Die Befunde an den letztgenannten drei Arten zeigen signifikant höhere Blei- bzw. Kupfergehalte in den Proben von gealterter NA-Schlacke auf. Da aber die betreffenden Standorte im Hafen liegen, ist NA-Schlacke wahrscheinlich nicht die einzige Quelle der Metallbelastung. Antifouling-Farben von Schiffen auf Kupferbasis können z.B. Belastung verursachen. Deshalb bleibt in dieser Studie offen, ob und zu welchen Anteilen die NA-Schlacke für die festgestellten Höchstwerte verantwortlich ist.“

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Bericht: "Makrozoobenthos: Lütetsburger Plate – TMAP-Monitoring (1999-2004)"

„Mit dem „Trilateral Monitoring and Assessment Program (TMAP)“ wurde eine integrierte und methodisch einheitlichere Überwachung des Wattenmeerökosystems durch die drei Anrainerstaaten Niederlande, Deutschland und Dänemark eingeführt. Vor dem Hintergrund mögli-cher anthropogener Verunreinigungen des Wattenmeeres dient das Monitoring dem Ziel, Veränderungen in den natürlichen Prozessen, dem Artenreichtum und den Gemeinschafts-strukturen des Makrozoobenthos zu erfassen. Im Zuge der Umsetzung dieses Programmes beauftragte die Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer das damalige NLÖ Forschungsstelle Küste im Herbst 1998 mit der Einrichtung von vier Monitoringstationen zur Überwachung des Makrozoobenthos auf der Lütetsburger Plate. Zur Festlegung der Monitoringstationen wurde vom NLÖ Forschungsstelle Küste im November 1998 im Rahmen einer Voruntersuchung eine Transektbeprobung auf der Lütetsburger Plate bzw. dem angrenzenden Ostermarscher Watt durchgeführt, um repräsentative Biotopbereiche für die Einrichtung der 4 Dauerstationen auszuwählen. Seit 1999 werden vier Monitoringstationen zur Überwachung des Makrozoobenthos auf der Lütetsburger Plate untersucht. Zusammen mit den bereits seit 1976 bestehenden Dauerstationen im Norderneyer Inselwatt, die vom heutigen NLWKN Betriebsstelle Brake-Oldenburg betreut werden, ist damit ein durchgehendes eulitorales Stationsprofil von der Festlandslinie bis zum Inselwatt vorhanden. Ergänzt wird dieses Profil seeseitig durch sublitorale Dauerstationen im Inselvorfeld der Insel Norderney, die seit 1978 vom Forschungsinstitut Senckenberg in Wilhelmshaven untersucht werden. Zusätzlich besteht seit 1994 eine Dauerstation auf der Lütetsburger Plate speziell zur Überwachung von Besatz, Altersverteilung und Flächenausdehnung der Miesmuschel Mytilus edulis. Diese Station ist Bestandteil des niedersächsischen Programms zur Erfassung der eulitoralen Miesmuschelvorkommen. Frühere, flächendeckende benthosbiologische Untersuchungen zur Bodenfauna der Lütetsburger Plate liegen von KRAUSE (1952) und MÜLLER (1964) vor. Sedimentologische Bestandsaufnahmen wurden von MÜLLER (1964) und RAGUTZKI (1978) durchgeführt. Eine sedimentologische Auswertung anhand von Luftbildaufnahmen der Jahre 1951, 1966, 1975 und 1996 wurde von MEYER & RAGUTZKI (1999) fertig gestellt. Im Rahmen der Überwachung der eulitoralen Miesmuschelvorkommen an der niedersächsischen Küste wurden die Muschelbänke des Gebietes in den letzten Jahren wiederholt kartiert (OBERT & MICHAELIS 1989; MICHAELIS et al. 1995, ZENS et al. 1997, HERLYN & MILLAT 1997, MILLAT & HERLYN 1999). Seit 1994 wird eine Dauerstation zur Überwachung von Besatz, Altersverteilung und Flächenausdehnung der Miesmuschel auf der Plate betrieben (MILLAT & HERLYN 1999). Auswertungen dazu finden sich dem 2004 fertig gestellten Abschlußbericht zu wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zur Aufbauphase des Miesmuschelmanagements im Nationalpark „Niedersächsisches Wattenmeer“ (MILLAT & HERLYN 2004). Zur Fauna des Riffgat existieren Arbeiten von WAGENKNECHT (1999) und im Rahmen von Klappstellenuntersuchungen durch GROTJAHN (2001). Parallel zum bestehenden Untersuchungsprofil des TMAP-Monitoring auf der Lütetsburger Plate wurden ca. 800 m östlich der Plate im Rahmen von geplanten Trassenanbindungen von Offshore-Windparks qualitative und quantitative Untersuchungen zu den Makrozoobenthosgemeinschaften durchgeführt (STEUWER & GROTJAHN 2002, 2003). Aus dem laufenden TMAP-Monitoringprogramm wurden bisher nur jährliche Überwachungsberichte erstellt. Mit diesem Bericht werden erstmals die Ergebnisse der Untersuchungen über einen längeren Zeitraum zusammenfassend ausgewertet. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine Gesamtauswertung der erhobenen Überwachungsdaten vorzulegen. Dabei soll insbesondere die Bestandsentwicklung der eulitoralen Makrofaunagemeinschaft aufgezeigt und eine Darstellung der sedimentologischen Verhältnisse vorgenommen werden. Hinter_CUTABSTRACT_

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Bericht: "Schlacke: Metallkonzentrationen; Histopathologische Veränderungen in Aufwuchsorganismen und bodenlebenden Tieren (1997)"

„Im Jahre 1997 wurde an vier Standorten der niedersächsischen Küste untersucht, ob und wie stark sich Schwermetalle in Organismen anreichern, die auf und neben Schüttungen von Schlacken aus der Kupfererz-Verhüttung (NA-Schlacke) leben. Zusätzlich wurden zwei auf der Schlacke lebende Tierarten auf Schädigungen ihrer Organsysteme überprüft. Es ergab sich, dass Anreicherungen von Kupfer, Blei und Zink, die die regionalen Hintergrundwerte überschritten, sich auf die direkt im Kontakt zur Schlacke lebenden Algen und Tierarten (sog. „Aufwuchsorganismen“) beschränkten. Tiere, die im Sediment angrenzender Bereiche leben, ließen keinen deutlichen Einfluss der Schüttungen erkennen. Zwar zeigte jede der vier untersuchten Aufwuchsformen (eine Braunalge, die Miesmuschel, die Strandschnecke und eine Seepockenart) ein arteigenes Muster der bevorzugt akkumulierten Metalle, doch unterschied sich das Anreicherungsniveau an den vier Standorten in übereinstimmender Weise. Unterschiede der hydrographischen Situation und der Schüttungsdichte liefern dafür plausible Erklärungen: In der Regel waren am Standort mit dem intensivsten Wasseraustausch (Außenelbe) die schwächsten, auf den reinen Schlackeschüttungen im und nahe beim Norderneyer Hafen dagegen die stärksten Anreicherungen zu finden. Die histopathologischen Störungssymptome (Zell- und Gewebeschäden) in der Miesmuschel und der Strandschnecke spiegeln dieses Verteilungsmuster wider: niedrigste Betroffenheitsgrade an der Außenelbe, höchste bei Norderney. Ihre Verursachung durch Schwermetalle kann allerdings nur vermutet, nicht bewiesen werden. Auch eine gesondert, aber gleichzeitig und parallel ausgeführte Sedimentuntersuchung ergab auffällige Ähnlichkeiten mit den in den Organismen festgestellten Verteilungsmustern: Nur Sedimente aus Kontaktbereichen zur Schlacke waren deutlich über die regionaltypischen Hintergrundwerte hinaus mit Kupfer, Blei und Zink belastet, und nach Belastungsgraden ordneten sich die Standorte in die gleiche Rangfolge (Minima an der Außenelbe, Maxima bei Norderney). Es gibt allerdings einen Faktor, der die oben gemachten Aussagen einschränkt. Denn, nachträglich betrachtet, waren die für vorliegende Untersuchung ausgewählten Schüttungen (Häfen Norddeich und Norderney, Nachbarschaft des Norderneyer Hafens, Außenelbe) keine idealen Standorte, weil hier auch andere Schwermetallquellen (Schiffahrt, Gewerbe, Belastung aus dem Einzugsgebiet) eine Rolle spielen können. Die festgestellten Anreicherungen sind deshalb vorläufig als Summen aus den Anteilen schlackenbürtiger und anderweitiger Herkunft zu deuten. Das Hauptgewicht der vorliegenden Arbeit liegt nicht allein auf den eigenen Befunden, sondern auch auf einer Darstellung des aktuellen Kenntnisstandes. Er wurde nach einer ausführlichen Revision vorangegangener Studien zusammengetragen. Danach setzt im Gewässer verbaute und gealterte NA-Schlacke weiterhin Metalle frei (vor allem Kupfer, Blei und Zink), die von Bewuchsorganismen aufgenommen werden. Vereinzelte Gegenstimmen in der Literatur bestreiten allerdings diese Sicht der Dinge. Die Umweltrelevanz der Befunde wird unter folgenden Aspekten diskutiert: 1. Wie reagieren betroffene Organismen; 2. welcher Einfluss auf die Ökosysteme ist zu erwarten; 3. werden umweltpolitische Standards berührt; 4. bestehen Risiken für die menschliche Gesundheit. Vor dem Ausblick ein kurzer Rückblick: Die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Umweltverträglichkeit der Schlacken aus der Kupfererz-Verhüttung ist bereits im Jahre 1979 mit einer ersten, in den Niederlanden erschienenen Studie eröffnet worden. Sie hat sich also inzwischen über fast drei Jahrzehnte hingezogen, ohne dass der kontroversen Diskussion ein Ende gesetzt werden konnte. Es ist wohl an der Zeit, eine endgültige Klärung herbeizuführen und dafür nach einem schlüssigen Konzept vorzugehen. Längst geht es nicht mehr um die Frage, ob aus gealterter, im Gewässer verbauter Schlacke noch Schwermetalle und an_CUTABSTRACT_

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Bericht: "Schadstoffe in Plattfischen – Langzeitmessungen (1988-1999)"

Seit 1988 werden im Rahmen einer geregelten Überwachung der Küstengewässer an sechs (später fünf) Fanggebieten entlang der niedersächsischen Küste einmal jährlich (Juli/August) Plattfischproben zur Schadstoffbestimmung entnommen. Nach Priorität geordnet handelt es sich dabei um die Arten Limanda limanda, Platichthys flesus und Pleuronectes platessa. Vorgelegt werden die Untersuchungsergebnisse zu den Schwermetallen Kupfer, Zink und Quecksilber im Muskelgewebe für den Zeitraum von 1988 bis 1999. Neben Beprobungsausfällen lassen unterschiedliche Verbreitungsmuster bzw. - schwerpunkte sowie die gewählte Einteilung in Größenklassen nur eine eingeschränkte statistische Analyse zu. Insgesamt sind jedoch keine erhöhten Belastungen im Vergleich mit anderen Untersuchungsergebnissen aus der Nordsee bzw. nordischen Gewässern festzustellen. Für Kupfer ergibt sich eine einheitliche Tendenz an allen Standorten, für alle Arten und in allen Größenklassen: Nach einer Abnahme 1988 bis 1990 finden sich konstante Werte mit einer teilweise leicht negativen Korrelation zwischen Körperlänge und Schwermetallgehalt. Eine gleichbleibende Belastung ist beim Zink zu verzeichnen, wobei auch hier eine leicht negative Korrelation zwischen Körperlänge und Schwermetallgehalt erkennbar ist. Kein eindeutiges Muster in der langfristigen Entwicklung ergibt sich beim Quecksilber; vergleichbar mit Ergebnissen aus anderen Untersuchungen. Die gemessenen Werte bewegen sich im Bereich des Hintergrundwertes, zeigen aber, zumindest bei Limanda limanda u. bei Platichthys flesus, im Gegensatz zu Cu und Zn eine mögliche positive Korrelation zwischen Körperlänge und Metallgehalt. Eine Überarbeitung der Probennahmestrategie wird empfohlen. Within the regular monitoring of coastal waters, flatfish samples are taken once a year (in July/August) since 1988 at six (later five) fishing grounds along the coast of Lower Saxony to determine contents of noxious substances. Examined are the species Limanda limanda, Platichthys flesus, and Pleuronectus platessa in this preferred order. The results for the heavy metals copper, zinc, and mercury in the muscular tissue are presented for the period of 1988 to 1999. Additional to incomplete data collection, varying distribution patterns and main area of distribution as well as different size classifications allow only limitedstatistical analysis. Altogether, no increased levels can be determined in comparison to other survey results from the North Sea or Nordic Seas. The element copper shows a uniform trend for all the sites, species, and size classes: After a decrease from 1988 to 1990, the values are now almost constant between 0.20 and 0.35 mg kg FW (fresh weight) with a partly slight negative correlation between body length and heavy metal content. A steady content of zinc varying between 5.0 and 10.5 mg kg-1 FW is recorded, also showing a slight negative correlation between body length and heavy metal content. Comparable to the results from other studies, no clear pattern can be found for mercury in the long term development. The measured values range from 0.05 to 0.2 mg kg-1 FW. Whereas there is a tendency to a negative correlation for Cu and Zn, a positive correlation between body length and metal content indicates for the element Hg in the species Limandalimanda and Platichthys flesus. A revision of the sampling method is recommended.

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