In Zusammenarbeit mit der Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer, der Ökosystemforschung und dem Staatlichen Fischereiamt erfolgte im Frühjahr 1994 eine erneute, flächendeckende Kartierung der eulitoralen Miesmuschelbänke. Der Anlass waren Hinweise, wonach sich der Schwund der Population nach Abschluss der letzten Bestandsaufnahme (Frühjahr 1991) in beschleunigtem Maße fortsetzte. Selbst der reiche Brutfall im Sommer 1991 schien diese Entwicklung nicht aufhalten zu können. Das Ergebnis bestätigt die Befürchtungen: Von den 27 qkm, die die Muschelbänke zur Zeit der Aufnahme 1989-91 eingenommen hatten, waren 1994 nur noch gut 13 qkm übriggeblieben. Die Gesamtbiomasse war von 46000t auf unter 10000t Lebendgewicht abgesunken. Das bedeutet einen Verlust von 50% der Fläche und fast 80% der Biomasse. Die besonders schwerwiegende Betroffenheit der Flussmündungen hat sich auch diesmal bestätigt Auf dem Borkumer Watt in der Emsmündung wurden nur noch Reste von gut 0,5 qkm angetroffen, und das letzte, ohnehin winzige Vorkommen in der Wesermühdung war erloschen. In den übrigen Bereichen lag die Abnahme in Größenordnungen von 40 - 70%. Nur im Jadebusen war der flächenmäßige Rückgang mit 14% relativ gering. Der Zustand der Miesmuschelpopulation ist zweifellos alarmierend. Zwar hat im Sommer des Jahres 1994, schon während der im Frühjahr laufenden Bestandsaufnahme beginnend, ein außerordentlich massenhafter Brutfall der Miesmuschel stattgefunden. Es bleibt abzuwarten, ob er die Situation entscheidend verändern oder das gleiche Schicksal erleiden wird wie der Brutfall von 1991. Die in Frage kommenden Ursachen des anhaltenden Rückganges sind im vorangegangenen Bericht (MICHAELIS et al. 1995) ausführlich behandelt worden. Es würde im Augenblick zu keinen neuen Einsichten führen, diese Diskussion zu wiederholen. Sinnvoller ist es, den Abschluss einer Reihe noch laufender Untersuchungen abzuwarten. Aus der "Ökosystemforschung Niedersächsisches Wattenmeer" werden in Kürze Berichte über - Struktur und Funktion von Miesmuschelbänken und Einflüsse der Fischerei, - Fraßdruck muschelzehrender Vögel auf den Miesmuschelbestand, - Reaktionen der Miesmuschel auf eutrophierungsbedingte Strukturveränderungen des Phytoplanktons, und - Schicksal des Brutfalls 1994 vorliegen. Ergebnisse weiterer Untersuchungen, die vom Niedersächsischen Umweltministerium veranlasst worden sind und sich mit Schadstoffbelastungen, Schadstoffeffekten und Parasitenbefall befassen, sind ebenfalls in Kürze verfügbar. Nach Zusammentragung dieser Befunde dürfte eine klarere Aussage über die Ursachen des Rückganges oder zumindest eine fundiertere Gewichtung der bestandsreduzierenden Faktoren zu erwarten sein.
Im Weser Ästuar werden seit 1968 Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss von Abwasser aus der Titandioxidindustrie auf die Zusammensetzung des Makrozoobenthos abzuschätzen. Der vorliegende Bericht stellt die Ergebnisse aus dem Untersuchungszeitraum 1982-1994 vor. Für die Interpretation der Langzeitentwicklung werden die Werte mit den Daten von 1976-1980 verglichen. Im Zuge des laufenden Monitoringprogrammes werden 7 Stationen im Eulitoral der Wesermündung zweimal jährlich beprobt. Erfasst werden Zusammensetzung, Dichte und Biomasse des Makrozoobenthos, Pflanzenfarbstoffe im Sediment, die Salinität des Bodenwassers sowie einige Messgrößen für die Beschreibung der Sedimentbeschaffenheit. Die Dynamik des Makrozoobenthos läßt sich zum Teil auf zeitweilige Veränderungen der Salinität zurückführen. So wurde in Jahren mit geringem Oberwasserabfluß das Einwandern einiger mariner Arten ins Ästuar registriert (Arenicola marina, Mytilus edulis). Zur gleichen Zeit zog sich der limnische Oligochaet Limnodrilus hoffmeisteri flußaufwärts aus dem Untersuchungsgebiet zurück. Der Brackwasser-Spionide Marenzelleria viridis hat sich seit seiner Einwanderung, erste Registrierung 1986, als dauerhafter Neusiedler in der Wesermündung etabliert. Andere Brackwasserarten, Streblospio shrubsoli und Tubificoides heterochaetus, zeigen ausgeprägte Schwankungen ihrer Populationsdichte, deren Ursache im Laufe der Untersuchung nicht geklärt werden konnte. In einem Teil des Untersuchungsgebietes (Lunewatt) ist die Gesamtbiomasse des Makrozoobenthos seit 1983 stark rückläufig. Das Mikrophytobenthos ist in der Wesermündung mit 40-80 mg Chloropyll / qm nur spärlich entwickelt In Zeiten mit erhöhter Salinität konnteeine Steigerung der Chlorophyll Werte festgestellt werden. Es gibt keine Hinweise auf eine kontinuierliche Anreicherung von Eisen im Sediment. Die Eisenbindungskapazität des Sedimentes ist allerdings möglicherweise ausgeschöpft. Im Hinblick auf die Korngrößenverteilung in den Sedimenten deutet sich im gesamten Untersuchungsgebiet ein langfristiger Rückgang der Fein- kornfraktion an. Diese Entwicklung ist im Blexer Watt besonders ausgeprägt. Die Merkmale einer gestörten Benthosgemeinschaft, z.B. Artenarmut und hohe Dominanz einzelner Arten, sind typisch für das heutige Bild der Wesermündung. Wie groß de Anteil anthropogener Störungen ist, und wie stark die Titanabwässer die Lebensgemeinschaft modifizieren, kann aus den Ergebnissen der Routineuntersuchungen nicht abgeleitet werden.
„Mit der im Jahr 2000 veröffentlichten Europäischen Wasserrahmenrichtlinie soll ein Ordnungsrahmen für den Schutz der Binnenoberflächengewässer, der Übergangsgewässer, der Küstengewässer und des Grundwassers geschaffen werden. Das Ziel ist die Vermeidung einer weiteren Verschlechterung sowie der Schutz und die Verbesserung des Zustandes aller aquatischen Ökosysteme. Dazu sollen spezifische Maßnahmen zur schrittweisen Reduzierung von Einleitungen sowie zur Sanierung durchgeführt werden. Spätestens bis zum Jahr 2015 muss für die meisten Gewässer der so genannte „gute“ Zustand erreicht sein. Für die Küsten- und Übergangsgewässer wird als Qualitätsmerkmal für den ökologischen Zustand neben den Makrophyten und dem Makrozoobenthos (bei den Übergangsgewässern zusätzlich Fischfauna) auch die Bewertung des Phytoplanktons in der Richtlinie verlangt. Dazu sind die Artenzusammensetzung, die Abundanz und die Biomasse zu erfassen. Ein großes Problem bei vielen in der EG-WRRL geforderten Parametern ist die Ermittelung des Referenzzustandes, also der natürlichen Hintergrundwerte, wie sie vor einer anthorpogenen Beeinflussung der Ökosysteme vorhanden waren. Diese Situation soll dem „sehr guten“ Zustand entsprechen. Meist sind aber nicht genügend historische Daten vorhanden, um diesen Zustand direkt zu definieren. Die auf dem Phytoplankton basierenden Bewertungssysteme werden in den verschiedenen EU-Mitgliedstaaten unterschiedlich gehandhabt. Das hat vor allem auch mit dem Umfang und der Qualität der verfügbaren Daten zu tun. Für Deutschland wurden bisher alle verfügbaren Daten für die Ostseeküstengewässer in einem vom BMBF geförderten Projekt (ELBO – Entwicklung von leitbildorientierten Bewertungsgrundlagen für innere Küstengewässer der deutschen Ostseeküste nach EG-WRRL) statistisch ausgewertet und darauf basierend ein Vorschlag für die Qualitätsbewertung an Hand von Phytoplanktonmessgrößen erstellt. Dieses Bewertungssystem bezieht sich bisher jedoch nur auf einen engen Salzgehaltsbereich, da für eine statistische Auswertung der gesamten Salzgehaltsspanne an der deutschen Ostseeküste nicht genügend konsistente Datensätze zur Verfügung standen. Für die Nordsee bestand in Deutschland bisher kein System, um die für die EG-WRRL, definierten Gewässertypen mit Hilfe der Phytoplanktonpopulationen zu klassifizieren. Ziel der vorliegenden Auftragsarbeit war es daher, für die deutschen Nordseeküstengewässer alle verfügbaren Phytoplaktondaten sowie die zugehörigen Umfeldparameter zu sammeln, zu vereinheitlichen, statistisch zu analysieren und einen Vorschlag für ein entsprechendes multifaktorielles Bewertungssystem zu erstellen.“
Im Jahre 1968 wurden in der Wesermündung Substrate und Makrobenthos der Watten und der Flusssohle kartiert und in der Stromrinne Chlorid- und Sestongehalte des Wassers gemessen. Die tideabhängigen und jahreszeitlichen Schwankungen des Cl-Gehaltes sind außerordentlich groß und kennzeichnen die Wesermündung als ausgesprochen poikilohalines Gewässer. Die Substrate der Flusssohle sind sehr verschiedenartig (Schlamm bis Geröll) und regellos verteilt. Sie weisen eine äußerst spärliche und streckenweise gar keine Besiedlung auf. Die Sedimente der Watten sind zoniert von Weichböden im inneren Mündungstrichter bis zu reinen Feinsanden an der Seeseite und entlang der Stromrinne. Die Vegetation der freien Watten ist ärmlich. Im mesohalinen Abschnitt (nach Mittelwerten) verhindert Massenentwicklung von Nereis und Corophium eine Entfaltung der Bodendiatomeen. Bedeutsamer sind Vaucheria-Arten, die einen mehrere Kilometer langen Filz bilden. Das meiste pflanzliche Material liefert ein dichter, die Watten einrahmender Röhrichtgürtel. Die Makrofauna der Watten umfasst 26 marine, 13 brackische, 1 limnische und 6 sonstige Arten. Die Mehrheit der marinen Arten zeigt im Ästuar ein abweichendes Verhalten gegenüber dem Substrat: Entweder Ausbreitung über alle Bodenarten (Biotoperweiterung) oder Wechsel auf eine andere, z.B. von Weich- auf Sandboden (Biotopwechsel). Nach dieser Erscheinung zuurteilen, ist die Bindung vieler Bodentiere an Böden bestimmter Korngrößen nicht so eng wie häufig angenommen wird. Auffallend ist die Geschlossenheit der Verbreitung von den meisten marinen Arten und von Limnodrilus, wogegen die Habitate der spezifischen Brackwasserarten lückenhaft besetzt und an den Grenzen aufgelöst sind. Die Artenzahl nimmt von See her ab, nicht so stetig verändern sich Individuenzahl und Biomasse. Für letztere liegen die Werte wesentlich unter den von marinen Watten bekannten. Eine fortschreitende Verarmung an ernährungsökologischen Typen erreicht ihr Extrem im Siedlungsbereich der spezifischen Brackwasserformen (vorherrschend Oligochaeten). Gerade hier im Zentrum der Trübungswolke fehlen Suspensionsfresser, und Substrat- und Epistratfresser sind die allein vorhandenen Gruppen. Kontrolluntersuchungen im Jahre 1973 ergaben örtlich begrenzte Schädigungen der Bodenfauna. Sie weisen auf eine Milieuverschlechterung in der Wesermündung durch die Abwässer chemischer Industrien hin.
„Der vorliegende Bericht stellt ein Bewertungssystem nach EU-Wasserrahmenrichtlinie für die Qualitätskomponente Makrophyten (Angiospermen und Makroalgen) in Küsten- und Übergangsgewässern vor. Dieses Bewertungssystem wurde exemplarisch für die Küsten- und Übergangsgewässer der Weser und die Küstengewässer der Elbe entwickelt. Gleichwohl hat es den Anspruch, auch für das Übergangsgewässer Elbe und die Wasserkörper gleichen Typs in den angrenzenden Flussgebietseinheiten (Ems, Eider) anwendbar zu sein. Das Bewertungssystem stützt sich auf die Auswertung von historischen und rezenten Quellen zur Verbreitung und Entwicklung von Seegras- und Makroalgenbeständen seit Beginn des 19. Jahrhunderts im deutschen Nordseeküstengebiet. Auf Grundlage dieser Quellen wurde zunächst eine Liste der potentiell im Gebiet vorkommenden Arten erstellt und eine Beschreibung der verschiedenen durch Makrophyten geprägten Biotoptypen vorgenommen. Das Artenspektrum umfasst 2 Seegrasarten und 152 Makroalgenarten, davon 61 Grün-, 65 Braun- und 56 Rotalgen. Das Vorkommen dieser Arten ist weitgehend auf lagestabile Substrate in der euphotischen Zone der Wasserkörper beschränkt. Entsprechend reagieren sie sensitiv auf eine Verschlechterung des Lichtklimas (Zunahme der Wassertrübung) und auf die Einwirkung hydrodynamischer Kräfte (Seegang, Strömung) oder anderer mechanischer Belastungen (z.B. Fischerei). Eine verringerte Gewässerqualität zeigt sich an den Makrophyten einerseits durch den Rückgang von Seegrasbeständen und mehrjährigen Rot- und Braunalgenarten, andererseits durch die massive Zunahme der Grünalgenentwicklung. Gestützt auf diese Erfahrung wurde das Bewertungssystem aufgebaut. Für die Entwicklung des Systems und die Definition der Klassengrenzen bei den einzelnen Qualitätsmerkmalen wurden bereits bestehende bzw. vorgeschlagene Bewertungssysteme verschiedener EU-Mitgliedstaaten ausgewertet. In diesem Zusammenhang werden auch die indexbasierten Bewertungsmethoden „Standorttypieindex“ (STI) und „ecological evaluation index“ (EEI) diskutiert. Beide Methoden werden für das Bearbeitungsgebiet als ungeeignet eingeschätzt. Das vorgestellte Bewertungssystem für Makrophyten stützt sich als kombinierte Methode auf die Klassifizierung mehrerer Qualitätsmerkmale der Angiospermen und Makroalgen. Dieses sind: Artenspektrum mariner Angiospermen; Ausdehnung der Seegrasbestände; Dichte der Seegrasbestände (Bedeckungsgrad); Anzahl von Rot- und Braunalgenarten; Anzahl mehrjähriger Arten; maximale Ausdehnung sommerlicher Grünalgenbestände (nur Eulitoral); Biomasse opportunistischer Grünalgen und Tiefenverbreitung mariner Makroalgen. Während für das Merkmal „Ausdehnung sommerlicher Grünalgenbestände“ bereits ein regelmäßiges Monitoringprogramm existiert, das auch den Anforderungen der WRRL genügt, müssen die Überwachungsuntersuchungen für die anderern Komponenten des Systems noch neu konzipiert bzw. aus bestehenden Designs weiterentwickelt werden. Basisuntersuchungen sind für den gesamten Bereich des euphotischen Sublitorals nötig. Es wird angeregt, das vorgestelle Bewertungsystem mit Hilfe von entsprechend ausgerichteter Forschung weiterzuentwickeln. Insbesondere wird vorgeschlagen – nach niederländischem Vorbild – eine potentielle Verbreitungskarte für Seegras im Eu- und Sublitoral auszuarbeiten.“
Im Jahre 1968 wurden in der Wesermündung Substrate und Makrobenthos der Watten und der Flusssohle kartiert und in der Stromrinne Chlorid- und Sestongehalte des Wassers gemessen. Die tideabhängigen und jahreszeitlichen Schwankungen des Cl-Gehaltes sind außerordentlich groß und kennzeichnen die Wesermündung als ausgesprochen poikilohalines Gewässer. Die Substrate der Flusssohle sind sehr verschiedenartig (Schlamm bis Geröll) und regellos verteilt. Sie weisen eine äußerst spärliche und streckenweise gar keine Besiedlung auf. Die Sedimente der Watten sind zoniert von Weichböden im inneren Mündungstrichter bis zu reinen Feinsanden an der Seeseite und entlang der Stromrinne. Die Vegetation der freien Watten ist ärmlich. Im mesohalinen Abschnitt (nach Mittelwerten) verhindert Massenentwicklung von Nereis und Corophium eine Entfaltung der Bodendiatomeen. Bedeutsamer sind Vaucheria-Arten, die einen mehrere Kilometer langen Filz bilden. Das meiste pflanzliche Material liefert ein dichter, die Watten einrahmender Röhrichtgürtel. Die Makrofauna der Watten umfasst 26 marine, 13 brackische, 1 limnische und 6 sonstige Arten. Die Mehrheit der marinen Arten zeigt im Ästuar ein abweichendes Verhalten gegenüber dem Substrat: Entweder Ausbreitung über alle Bodenarten (Biotoperweiterung) oder Wechsel auf eine andere, z.B. von Weich- auf Sandboden (Biotopwechsel). Nach dieser Erscheinung zuurteilen, ist die Bindung vieler Bodentiere an Böden bestimmter Korngrößen nicht so eng wie häufig angenommen wird. Auffallend ist die Geschlossenheit der Verbreitung von den meisten marinen Arten und von Limnodrilus, wogegen die Habitate der spezifischen Brackwasserarten lückenhaft besetzt und an den Grenzen aufgelöst sind. Die Artenzahl nimmt von See her ab, nicht so stetig verändern sich Individuenzahl und Biomasse. Für letztere liegen die Werte wesentlich unter den von marinen Watten bekannten. Eine fortschreitende Verarmung an ernährungsökologischen Typen erreicht ihr Extrem im Siedlungsbereich der spezifischen Brackwasserformen (vorherrschend Oligochaeten). Gerade hier im Zentrum der Trübungswolke fehlen Suspensionsfresser, und Substrat- und Epistratfresser sind die allein vorhandenen Gruppen. Kontrolluntersuchungen im Jahre 1973 ergaben örtlich begrenzte Schädigungen der Bodenfauna. Sie weisen auf eine Milieuverschlechterung in der Wesermündung durch die Abwässer chemischer Industrien hin.
Im Weser Ästuar werden seit 1968 Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss von Abwasser aus der Titandioxidindustrie auf die Zusammensetzung des Makrozoobenthos abzuschätzen. Der vorliegende Bericht stellt die Ergebnisse aus dem Untersuchungszeitraum 1982-1994 vor. Für die Interpretation der Langzeitentwicklung werden die Werte mit den Daten von 1976-1980 verglichen. Im Zuge des laufenden Monitoringprogrammes werden 7 Stationen im Eulitoral der Wesermündung zweimal jährlich beprobt. Erfasst werden Zusammensetzung, Dichte und Biomasse des Makrozoobenthos, Pflanzenfarbstoffe im Sediment, die Salinität des Bodenwassers sowie einige Messgrößen für die Beschreibung der Sedimentbeschaffenheit. Die Dynamik des Makrozoobenthos läßt sich zum Teil auf zeitweilige Veränderungen der Salinität zurückführen. So wurde in Jahren mit geringem Oberwasserabfluß das Einwandern einiger mariner Arten ins Ästuar registriert (Arenicola marina, Mytilus edulis). Zur gleichen Zeit zog sich der limnische Oligochaet Limnodrilus hoffmeisteri flußaufwärts aus dem Untersuchungsgebiet zurück. Der Brackwasser-Spionide Marenzelleria viridis hat sich seit seiner Einwanderung, erste Registrierung 1986, als dauerhafter Neusiedler in der Wesermündung etabliert. Andere Brackwasserarten, Streblospio shrubsoli und Tubificoides heterochaetus, zeigen ausgeprägte Schwankungen ihrer Populationsdichte, deren Ursache im Laufe der Untersuchung nicht geklärt werden konnte. In einem Teil des Untersuchungsgebietes (Lunewatt) ist die Gesamtbiomasse des Makrozoobenthos seit 1983 stark rückläufig. Das Mikrophytobenthos ist in der Wesermündung mit 40-80 mg Chloropyll / qm nur spärlich entwickelt In Zeiten mit erhöhter Salinität konnteeine Steigerung der Chlorophyll Werte festgestellt werden. Es gibt keine Hinweise auf eine kontinuierliche Anreicherung von Eisen im Sediment. Die Eisenbindungskapazität des Sedimentes ist allerdings möglicherweise ausgeschöpft. Im Hinblick auf die Korngrößenverteilung in den Sedimenten deutet sich im gesamten Untersuchungsgebiet ein langfristiger Rückgang der Fein- kornfraktion an. Diese Entwicklung ist im Blexer Watt besonders ausgeprägt. Die Merkmale einer gestörten Benthosgemeinschaft, z.B. Artenarmut und hohe Dominanz einzelner Arten, sind typisch für das heutige Bild der Wesermündung. Wie groß de Anteil anthropogener Störungen ist, und wie stark die Titanabwässer die Lebensgemeinschaft modifizieren, kann aus den Ergebnissen der Routineuntersuchungen nicht abgeleitet werden.
„Mit der im Jahr 2000 veröffentlichten Europäischen Wasserrahmenrichtlinie soll ein Ordnungsrahmen für den Schutz der Binnenoberflächengewässer, der Übergangsgewässer, der Küstengewässer und des Grundwassers geschaffen werden. Das Ziel ist die Vermeidung einer weiteren Verschlechterung sowie der Schutz und die Verbesserung des Zustandes aller aquatischen Ökosysteme. Dazu sollen spezifische Maßnahmen zur schrittweisen Reduzierung von Einleitungen sowie zur Sanierung durchgeführt werden. Spätestens bis zum Jahr 2015 muss für die meisten Gewässer der so genannte „gute“ Zustand erreicht sein. Für die Küsten- und Übergangsgewässer wird als Qualitätsmerkmal für den ökologischen Zustand neben den Makrophyten und dem Makrozoobenthos (bei den Übergangsgewässern zusätzlich Fischfauna) auch die Bewertung des Phytoplanktons in der Richtlinie verlangt. Dazu sind die Artenzusammensetzung, die Abundanz und die Biomasse zu erfassen. Ein großes Problem bei vielen in der EG-WRRL geforderten Parametern ist die Ermittelung des Referenzzustandes, also der natürlichen Hintergrundwerte, wie sie vor einer anthorpogenen Beeinflussung der Ökosysteme vorhanden waren. Diese Situation soll dem „sehr guten“ Zustand entsprechen. Meist sind aber nicht genügend historische Daten vorhanden, um diesen Zustand direkt zu definieren. Die auf dem Phytoplankton basierenden Bewertungssysteme werden in den verschiedenen EU-Mitgliedstaaten unterschiedlich gehandhabt. Das hat vor allem auch mit dem Umfang und der Qualität der verfügbaren Daten zu tun. Für Deutschland wurden bisher alle verfügbaren Daten für die Ostseeküstengewässer in einem vom BMBF geförderten Projekt (ELBO – Entwicklung von leitbildorientierten Bewertungsgrundlagen für innere Küstengewässer der deutschen Ostseeküste nach EG-WRRL) statistisch ausgewertet und darauf basierend ein Vorschlag für die Qualitätsbewertung an Hand von Phytoplanktonmessgrößen erstellt. Dieses Bewertungssystem bezieht sich bisher jedoch nur auf einen engen Salzgehaltsbereich, da für eine statistische Auswertung der gesamten Salzgehaltsspanne an der deutschen Ostseeküste nicht genügend konsistente Datensätze zur Verfügung standen. Für die Nordsee bestand in Deutschland bisher kein System, um die für die EG-WRRL, definierten Gewässertypen mit Hilfe der Phytoplanktonpopulationen zu klassifizieren. Ziel der vorliegenden Auftragsarbeit war es daher, für die deutschen Nordseeküstengewässer alle verfügbaren Phytoplaktondaten sowie die zugehörigen Umfeldparameter zu sammeln, zu vereinheitlichen, statistisch zu analysieren und einen Vorschlag für ein entsprechendes multifaktorielles Bewertungssystem zu erstellen. Der zweite Zwischenbericht […] gibt einen Überblick über die bis jetzt durchgeführten Arbeiten und den vorliegenden Datenbestand. […] Basierend auf dieser Version wird der Endbericht entstehen. […]“
„Mit der im Jahr 2000 veröffentlichten Europäischen Wasserrahmenrichtlinie soll ein Ordnungsrahmen für den Schutz der Binnenoberflächengewässer, der Übergangsgewässer, der Küstengewässer und des Grundwassers geschaffen werden. Das Ziel ist die Vermeidung einer weiteren Verschlechterung sowie der Schutz und die Verbesserung des Zustandes aller aquatischen Ökosysteme. Dazu sollen spezifische Maßnahmen zur schrittweisen Reduzierung von Einleitungen sowie zur Sanierung durchgeführt werden. Spätestens bis zum Jahr 2015 muss für die meisten Gewässer der so genannte „gute“ Zustand erreicht sein. Für die Küsten- und Übergangsgewässer wird als Qualitätsmerkmal für den ökologischen Zustand neben den Makrophyten und dem Makrozoobenthos (bei den Übergangsgewässern zusätzlich Fischfauna) auch die Bewertung des Phytoplanktons in der Richtlinie verlangt. Dazu sind die Artenzusammensetzung, die Abundanz und die Biomasse zu erfassen. Ein großes Problem bei vielen in der EG-WRRL geforderten Parametern ist die Ermittelung des Referenzzustandes, also der natürlichen Hintergrundwerte, wie sie vor einer anthorpogenen Beeinflussung der Ökosysteme vorhanden waren. Diese Situation soll dem „sehr guten“ Zustand entsprechen. Meist sind aber nicht genügend historische Daten vorhanden, um diesen Zustand direkt zu definieren. Die auf dem Phytoplankton basierenden Bewertungssysteme werden in den verschiedenen EU-Mitgliedstaaten unterschiedlich gehandhabt. Das hat vor allem auch mit dem Umfang und der Qualität der verfügbaren Daten zu tun. Für Deutschland wurden bisher alle verfügbaren Daten für die Ostseeküstengewässer in einem vom BMBF geförderten Projekt (ELBO – Entwicklung von leitbildorientierten Bewertungsgrundlagen für innere Küstengewässer der deutschen Ostseeküste nach EG-WRRL) statistisch ausgewertet und darauf basierend ein Vorschlag für die Qualitätsbewertung an Hand von Phytoplanktonmessgrößen erstellt. Dieses Bewertungssystem bezieht sich bisher jedoch nur auf einen engen Salzgehaltsbereich, da für eine statistische Auswertung der gesamten Salzgehaltsspanne an der deutschen Ostseeküste nicht genügend konsistente Datensätze zur Verfügung standen. Für die Nordsee bestand in Deutschland bisher kein System, um die für die EG-WRRL, definierten Gewässertypen mit Hilfe der Phytoplanktonpopulationen zu klassifizieren. Ziel der vorliegenden Auftragsarbeit war es daher, für die deutschen Nordseeküstengewässer alle verfügbaren Phytoplaktondaten sowie die zugehörigen Umfeldparameter zu sammeln, zu vereinheitlichen, statistisch zu analysieren und einen Vorschlag für ein entsprechendes multifaktorielles Bewertungssystem zu erstellen. Der vorliegende Zwischenbericht […] gibt einen ersten Überblick über die bisher durchgeführten Arbeiten und den momentan vorliegenden Datenbestand. […] Basierend auf dieser Version werden die folgenden Zwischenberichte sowie der Endbericht entstehen. […]“
„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_
