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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: "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: "Umsetzung WRRL: Ems-Dollart Ästuar (2007)"

„Die Wasserrahmen-Richtlinie (WRRL) schafft einen Ordnungsrahmen für den Schutz der Binnenoberflächengewässer, der Übergangsgewässer, der Küstengewässer und des Grundwassers. Im Rahmen der Umsetzung der Richtlinie ist es zunächst notwendig, den aktuellen Zustand der Gewässer anhand eines Zielsystems zu beurteilen und damit den Handlungsbedarf im Hinblick auf dasZiel der WRRL aufzuzeigen. Dieser erste Schritt erfordert die Entwicklung geeigneter Bewertungsverfahren für die von der WRRL vorgegebenen Qualitätskomponenten. Das Gebiet des Übergangsgewässers der Fluss-Gebiets-Einheit (FGE) Ems wird über die Grenzgewässerkommission gemeinsam von deutscher und niederländischer Seite verwaltet. Entsprechend wird hier auch gemeinsam an der Umsetzung der WRRL gearbeitet und die Berichtspflichten gegenüber der EG werden gemeinsam wahrgenommen. Im Zuge der Arbeiten sind in den letzten Jahren mehrere Berichte zur speziellen Situation im Ems-Dollart-Bereich erstellt worden (ADOLPH et al. 2005, Ständige Grenzgewässerkommission 2005, ADOLPH & PETRI 2006). Zeitgleich zu der Entwicklung von Bewertungsansätzen stand die Erarbeitung von Monitoringstrategien an, die ebenso in bilateraler Abstimmung zwischen den Niederlanden und Deutschland stattfand. Um einen aktuellen Überblick über die Vielzahl weiterer Berichte und Ansätze als Grundlage für die zukünftige Bearbeitung zu erhalten, wird im vorliegenden Bericht unter Berücksichtigung der deutsch-niederländischen Kooperation der Stand der Bearbeitung zu den Qualitätskomponenten Makrophyten (Brack- und Salzmarschen, Seegras, Makroalgen), Phytoplankton, Fische und Makrozoobenthos zusammenfassend dargestellt. Folgende Aspekte werden im vorliegenden Bericht zusammenfassend aufbereitet: • Kurzdarstellung über mögliche Vorgehensweisen zur allgemeinen Bestimmung des ökologischen Potenzials in erheblich veränderten Gewässern (Top-down-, Bottom-up-Methode) • Informationen bzw. aktueller Entwicklungsstand der Bewertungsverfahren für die in Übergangsgewässern relevanten biologischen Qualitätskomponenten • Informationen zum Monitoring für die verschiedenen Qualitätskomponenten (allgemein und hinsichtlich des Ems-Dollart-Ästuars) • Kurzhinweise zum Stand der Interkalibration (komponentenspezifisch) • Stand zur Festlegung bzw. Bewertung des ökologischen Potenzials auf der Ebene der biologischen Qualitätskomponenten fokussiert auf das Ems-Dollart-Ästuar Weiterhin wird zu jeder Qualitätskomponente ein kurzer Ausblick auf fortführende Arbeiten gegeben. Mit der Erarbeitung des Berichts wurde das Büro BioConsult Schuchardt & Scholle GbR im Oktober 2007 vom NLWKN Brake-Oldenburg beauftragt.“

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Bodenzustandserhebung im Wald (BZE)

Der Boden bildet das zentrale Teilstück im biologischen Kreislauf des Waldes. Auf Veränderungen in diesem komplizierten System muss daher besonderes Augenmerk gerichtet werden. Aus diesem Grund beauftragte der Minister für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft im Jahr 1989 die Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und Forstplanung, LÖLF (jetzt: Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und Forsten/Landesamt für Agrarordnung, LÖBF/LAfAO) sowie das Geologische Landesamt NRW, GLA NRW (jetzt: Geologischer Dienst NRW - Landesbetrieb, GD NRW), landesweit den aktuellen bodenchemischen Zustand unserer Waldböden zu untersuchen. Diese Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) soll unter anderem - den aktuellen bodenchemischen Zustand unserer Waldböden erfassen und bewerten - Zusammenhänge zwischen dem Bodenzustand und den Waldschäden aufklären - eine bessere Übertragbarkeit der Ergebnisse aus der Waldschadensforschung auf größere Waldflächen gewährleisten - Gefahren aufzeigen, die sich aus dem aktuellen Bodenzustand für die derzeitigen Waldbestände und die nächste Waldgeneration ergeben - Informationen zur Planung und Durchführung von Maßnahmen zur Erhaltung und Verbesserung des Bodenzustands liefern - Informationen zur Einschätzung von Risiken für die Qualität von Grund- und Quellwasser zur Verfügung stellen. Die Geländearbeiten zur BZE nahm das Geologische Landesamt NRW in den Jahren 1989 bis 1992 vor. Um den Zusammenhängen zwischen Bodenchemismus und Waldschäden auf die Spur zu kommen, wurden die Böden an Standorten untersucht, an denen jährlich auch die Waldschäden beurteilt werden. Die Probennahme erfolgte im 4 x 4-km-Raster, das heißt, die waldbestandene Fläche im Landesgebiet wurde in ein Quadratraster mit je 4 km Seitenlänge aufgeteilt. In jedem Rasterquadrat wurde eine Untersuchungsparzelle ausgewählt. An den 498 Untersuchungsflächen wurden jeweils - die Böden exakt kartiert - Bodenaufgrabungen angelegt - die Bodenmerkmale und -eigenschaften detailliert beschrieben - Proben aus sieben bis zehn Tiefenstufen für chemische und physikalische Analysen entnommen. Insgesamt fielen rund 3.800 Bodenproben (Flächenmischproben) zur Analyse an; weitere 590 Proben sind für radiologische Untersuchungen vorgesehen. Das geochemische Labor des Geologischen Dienstes NRW hat inzwischen die Analytik für ein 8 x 8-km-Raster der bundesweiten BZE abgeschlossen. Auch die Ergebnisse für das erheblich dichtere 4 x 4-km-Raster wurden Mitte 1995 vorgelegt. Moderne Messverfahren, die mit den Laboratorien der anderen Bundesländer abgestimmt sind, gewährleisten exakte und bundesweit vergleichbare Ergebnisse.

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Labordaten Boden

Chemische und physikalische Bodenanalysen werden für die Klassifizierung von Böden und für die Beschreibung des Bodenzustandes benötigt. Die Ergebnisse sind wesentlich für ökologische und ökonomische Bewertungen. Häufige bodenkundliche Fragestellungen sind: - Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen - Puffervermögen gegenüber Säureeinträgen; Bodenversauerung - Schutzfunktion für das Grundwasser - Gehalte umweltrelevanter Schwermetalle - Bodenbildungsprozesse Viele wichtige Daten und Angaben über bodenphysikalische und bodenchemische Kennwerte stammen aus den Laboratorien des Geologischen Dienstes NRW. Damit die Laboreinrichtungen den vielfältigen Ansprüchen genügen, sind sie mit speziell auf die einzelnen geowissenschaftlichen Fragestellungen abgestimmten modernen Analysegeräten ausgestattet. Die analytischen Arbeiten im geochemischen Laboratorium werden von einem Labor-Informations- und Management-System (LIMS) unterstützt. Das LIMS ist ein Automatisierungswerkzeug zur Proben- und Datenverwaltung und unterstützt die Organisation sowie das Management der Laborarbeiten. Im LIMS liegen u. a. Analysenergebnisse zu bodenchemischen und bodenphysikalischen Laboruntersuchungen vor. Die gesammelten Analysenergebnisse zu einem Auftrag werden nach endgültiger Prüfung in EXCEL-Tabellen dargestellt. Die erforderlichen Berechnungen von Kenngrößen aus den Ergebnissen erfolgen automatisch. Bodenphysikalische Kennwerte geben über Lufthaushalt, Wasserhaushalt, Nährstoffverhalten, Durchlässigkeit und Filterfähigkeit der Böden und damit auch über Möglichkeiten zur Verbesserung der Bodenfruchbarkeit Auskunft. Aus den Laborergebnissen lassen sich auch die Entstehungsbedingungen der unterschiedlichen Böden ableiten. Dies erlaubt wiederum Rückschlüsse auf Umweltbedingungen in vergangenen Epochen. Die Aussagen, die die Bodenphysik machen kann, sind somit nicht nur für bodenkundliche und hydrogeologische, sondern auch für geologische Karten relevant. Bodenphysikalische Untersuchungen dienen zudem der Bestimmung der Zusammensetzung des Bodens. Ein wichtiges Laborergebnis ist die Korngrößenverteilung des Bodens, die wesentlich seine Eigenschaften und seine Nutzungseignung bestimmt. Weitere bodenphysikalische Parameter sind Lagerungsdichte, Luft,- Wasser- und Gesamtporenvolumen, Porengrößenverteilung sowie Wasserdurchlässigkeit. Aus bodenphysikalischen Untersuchungen liegen vor: - Daten von Bodenproben aus Aufgrabungen - Anonymisierte Daten zur Berechnung von Bodenkennwerten - Anonymisierte Daten zur Berechnung der ungesättigten Wasserdurchlässigkeit - Daten aus der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) Bodenchemische Analysen werden an zahlreichen, aus verschiedenen bodenkundlichen Kartierungen stammenden Humus- und Mineralbodenproben mit standardisierten Untersuchungsmethoden durchgeführt. Über die Bodenqualität geben zahlreiche routinemäßig erhobene Parameter Auskunft: - pH-Wert (Ermittlung des Säuregehaltes und der Versauerungstiefe) - Carbonatgehalt (Bewertung des Puffervermögens) - Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt (Aussagen zum biologischen Zustand und zu chemisch-physikalischen Eigenschaften der Böden; der Quotient Corg/N - organischer Kohlenstoff/Stickstoff - dient als Indikator für die biologische Bodenaktivität und als Maßstab für die Humusqualität) - Phosphorgehalt (wichtiger Pflanzennährstoff; der Quotient Corg/P dient zur Charakterisierung der Humusart) - bodenbildende Oxide (Aussagen über Bodenbildungsprozesse mit Hilfe der Oxide von Eisen, Mangan und Aluminium) - Erfassung ökologisch bedeutsamer Elementvorräte (Nährstoffe und schädliche Schwermetalle in der Humusauflage und im Mineralboden) Aus bodenchemischen Untersuchungen liegen vor: - Daten von Bodenproben aus Aufgrabungen - Daten aus der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) - Daten zu Schwermetallgrundgehalten in Festgesteinen NRW - Daten zu Schwermetallgrundgehalten in Lockergesteinen NRW - Daten zu Schwermetallgrundgehalten aus UBA-Projekt - Daten von Bodenproben der Stadtbodenkartierung - Daten zu Schwermetallgehalten von Bodenproben der Stadtbodenkartierung - Daten zu Organika (PAK und PCB) von Bodenproben der Stadtbodenkartierung

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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: "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: "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: "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: "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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