In dieser Kartenanwendung erfahren Sie mehr über die Arten und Lebensräume am Meeresboden der deutschen Nord- und Ostsee. Das marine Benthos ist die Gesamtheit aller Organismen, die am und im Meeresboden leben. Dazu zählen sowohl Pflanzen als auch Tiere. In dieser Anwendung liegt der Fokus auf den tierischen Bodenbewohnern (Makrozoobenthos). Dazu gehören Muscheln, Krebse und viele andere Wirbellose. Die unterschiedlichen Strukturen am Meeresboden wie Sande, Steine und Schlickgründe formen zusammen mit den für sie typischen Arten des Makrozoobenthos (Charakterarten) die Biotope. Sowohl die Biotope mit all ihren Bestandteilen, als auch ausschließlich das Makrozoobenthos werden seit Jahren durch das BfN und seine AuftragnehmerInnen im Rahmen unterschiedlicher Aufgaben und Forschungsvorhaben untersucht, beobachtet, analysiert und kartiert. Die bei diesen Untersuchungen erhobenen Daten aus Nord- und Ostsee werden im Rahmen dieser Anwendung dargestellt.
Für eine qualitative Aufnahme des Fischbestandes des Schmachter Sees wurde die hydrobiologische und ichthyofaunistische Situation untersucht. Anhand von Längen, Altersstruktur, Wachstum und Kondition wurde der Zustand einzelner Fischarten bewertet. Begleitend wurden Benthos, Phytalfauna und Zooplankton beprobt.
Background Several large-scale studies revealed impacts and risks for aquatic communities of small rural lakes and streams due to pesticides in agricultural landscapes. It appears that pesticide risk assessment based on single products does not offer sufficient protection for non-target organisms, which are exposed repeatedly to pesticide mixtures in the environment. Therefore, a comprehensive stream mesocosm study was conducted in order to investigate the potential effects of a realistic spraying sequence for conventional orchard farmed apples on a stream community using pesticides at their regulatory acceptable concentrations (RACs). Eight 74-m-long stream mesocosms were established with water, sand, sediment, macrophytes, plankton and benthic macroinvertebrates. In total, nine fungicidal, four herbicidal and four insecticidal pesticides were applied in four of the eight stream mesocosms on 19 spraying event days in the period from April to July while the remaining four stream mesocosms served as controls. The community composition, the abundance of benthos, periphyton and macrophytes, the emergence of insects, physico-chemical water parameters, and drift measurements of aquatic invertebrates were measured. Results The pesticide spraying sequence induced significant effects on invertebrates, periphyton, and macrophytes as well as on the water ion composition especially in the second half of the experiment. It was not possible to relate the observed effects on the community to specific pesticides applied at certain time points and their associated toxic pressure using the toxic unit approach. The most striking result was the statistically significant increase in variation of population response parameters of some taxa in the treated mesocosms compared to the controls. This inter-individual variation can be seen as a general disturbance measure for the ecosystem. Conclusions The pesticide spraying sequence simulated by using RAC values had notable effects on the aquatic stream community in the conducted mesocosm study. The results indicate that the current risk assessment for pesticides may not ensure a sufficient level of protection to the field communities facing multiple pesticide entries due to spraying sequences and other combined stress. Hence, there is still room for improvement regarding the prospective risk assessment of pesticides to further reduce negative effects on the environment. © The Author(s) 2023
In die Wesermündung werden seit 1969 Abwässer aus einer Titandioxidfabrik eingeleitet. Im Rahmen eines Überwachungsprogrammes wurden die langfristigen Veränderungen des eulitoralen Benthos im mesohalinen Abschnitt des Ästuars anhand von Kartierungsdaten der Jahre 1968, 1980 und 1992 untersucht. Mit Hilfe von Clusteranalysen konnten acht Benthos-Assoziationen definiert und beschrieben werden, deren Anzahl sich von 1968 (7) bis 1992 (3) verringerte. Dieser Verlust an Vielfalt von Gemeinschaften dürfte auf einen Verlust an Umweltqualität hindeuten, ohne dass die direkten Ursachen genannt werden könnten. Parallel dazu hatten sich Verbreitungsareale vieler Arten wie auch der gesamten Benthosbiozönose stromaufwärts verlagert, was auf den langfristigen Anstieg der Salinität zurück-zuführen ist. Als besonders auffällige Veränderungen sind zu nennen: 1) ein starker Rückgang der Brackwasseralge Vaucheria sp., nachweislich nicht durch Abwässer aus der TiO2-Produktion verursacht, und 2) eine Etablierung des Polychaeten Marenzelleria c.f. wireni seit 1986, der im Laufe der 80er Jahre in viele Ästuare der südlichen Nordsee eingewandert ist. Since 1969, the Weser estuary is recipient of wastewater from a titanium-dioxide factory. In the framework of environmental control investigations, the long-term changes of intertidal benthic assemblages in the mesohalinic section of the estuary have been studied by a comparison of survey data from 1968, 1980 and 1992. By means of cluster-analysis eight benthos assemblages could be identified and described, the number of which declined from 1968 (7) through 1992 (3). This loss of assemblage diversities presumably indicates an environmental deterioration without direct reasons being recognisable. It was accompanied by a shift of individual species distribution and of the whole estuarine benthic community in the upstream direction which clearly is induced by a long-term increase of salinity. Two of the most conspicuous changes were 1) A strong decrease of the brackishwater algae Vaucheria sp. in the period 1968 to 1980 which, as could be ascertained, was not an effect of the wastes from TiO2-production, and 2) an immigration of the polychaete Marenzelleria c.f. wireni since 1986, which is a new species in many estuaries of the southern North Sea.
„Der vorliegende Bericht dokumentiert die Ergebnisse der biologischen Beweissicherung in der Wesermündung für den Zeitraum 1995 bis 1997. Art und Umfang der Untersuchungen wurden im wasserrechtlichen Einleitungsbescheid des Landkreises Wesermarsch (355/81) für das Werk Nordenham der Kronos-Titan GmbH festgelegt. Entsprechend wurden im Berichtszeitraum zweimal jährlich (April und September) Untersuchungen von Sediment und Benthos an 7 Terminstationen im Eulitoral der Wesermündung durchgeführt.“
Für die Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie wurden Verfahren entwickelt, um Gewässer anhand biologischer Qualitätskomponenten ökologisch zu bewerten. Mittels verschiedener Software-Produkte wurden die Verfahren operationalisiert und einem breiten Anwenderkreis zugänglich gemacht. Die ersten Versionen dieser Programme sind teilweise fünfzehn Jahren alt. Anpassungen beschränkten sich weitgehend auf inhaltlich-fachliche Aspekte sowie die Bedienbarkeit. Die grundsätzlichen Architekturen wurden jedoch nicht angetastet und entsprechen daher nicht mehr dem heutigen Stand der Technik. Um die Anwendungen zukunftssicher zu machen, wurden vier der gängigsten Verfahren zur ökologischen Bewertung von Fließgewässern als Online-Version programmiert: PhytoFluss (für die Biokomponente Phytoplankton), PHYLIB (aquatische Flora), PERLODES (Makrozoobenthos) und fiBS (Fisch-fauna). Die genannten Verfahren wurden zusammen mit einer Vielzahl begleitender Informationen in eine Plattform eingebettet und sind nun online verfügbar. Quelle: Forschungsbericht
The antibacterial agent triclosan (TCS) is added to many daily-used consumer products and can therefore reach the aquatic environment via treated wastewater and potentially harm aquatic ecosystems. A 120 days pond mesocosm study was conducted in order to investigate the fate of TCS in water and sediment, its bioaccumulative potential in different biota as well as the effects of TCS and its main transformation product methyl-triclosan (M-TCS) on plankton, periphyton, macrophytes, and benthos communities. TCS was dosed once each in six pond mesocosms (nominal concentrations: 0.12, 0.6, 3.5, 21, 130 and 778 (micro)g/L TCS, respectively) while two ponds served as controls. A concentration-dependent increase in the DT50 values from 5.0 to 15.0 and 7.5 to 16.3 days was observed for TCS in water and the whole pond system (water, sediment, biota), respectively. Consequently, the substance should be categorized as non-persistent. For TCS, the bioaccumulation factors (non steady-state conditions, BAFnssc) in Lymnaea stagnalis, Myriophyllum spicatum and periphyton were below the critical limit of 2000, above which a substance is classified as bioaccumulative. In contrast, a BAFnssc value of >10,000 was found for M-TCS in L. stagnalis, denoting that M-TCS definitely falls under this classification. Although strong effects on freshwater communities could only be observed in the highest TCS treatments, some periphyton species, such as Oedogonium spp., reacted very sensitive to TCS with an EC50 (time weighted average, 28 d) of 0.3 (micro)g/L TCS. Considering the high bioaccumulative potential of M-TCS in combination with the observed effects of TCS at low doses suggests that the use of TCS, and therefore its release into the environment, should cease. © 2021 The Authors
Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtline wurden in den vergangenen Jahren Verfahren entwickelt, deren Ziel es ist, die Fließgewässer in Deutschland anhand biologischer Qualitätskomponenten ökologisch zu bewerten. Im Rahmen des ersten wie auch zur Vorbereitung des zweiten Bewirtschaftungsplans wurden die Verfahren an einer Vielzahl von Messstellen angewendet. Daraus resultiert eine Fülle von Erfahrungen, die in zahlreichen Vorschlägen zur Verbesserung von Details oder auch grundlegender Komponenten mündeten. Einige der Vorschläge wurden für den Projektantrag aufgegriffen. Diese und weitere Anregungen, die in der Anfangsphase des Projekts durch eine umfassende Nutzerabfrage gewonnen wurden, bilden die inhaltlichen Schwerpunkte des vorliegenden Berichts. Fokus ist die Weiterentwicklung der Verfahren Perlodes, PhytoFluss und Phylib - Letzteres beschränkt auf die Teilkomponenten Diatomeen und Phytobenthos ohne Diatomeen (PoD). Das fiBS-Verfahren wie auch die Teilkomponente Makrophyten waren nicht Bestandteil des Forschungsvorhabens. Das Projekt wurde vom LAWA-Expertenkreis "Biologische Bewertung Fließgewässer und Interkalibrierung" sowie dem Umweltbundesamt fachlich begleitet. Inwieweit die im Forschungsprojekt entwickelten Vorschläge in die offizielle Perlodes-Version für den 3. Bewirtschaftungsplan einfließen, wird im LAWA-Expertenkreis "Biologie Fließgewässer" behandelt und entschieden. Dies gilt entsprechend auch für die Vorschläge zu den Phylib-Teilkomponenten Diatomeen und PoD. Quelle: Forschungsbericht
At 6 typical habitats of the SW Baltic Sea, macrozoobenthic samples were collected in January 2016 with Van Veen grab (sample area 0.1 m2, data is averaged per station based on 3 replicates at every station) and from short cores (sample area 0.00785 m2, data per core) after completing the pore-water analysis or incubation. Sediment was sieved using a 1.0 mm sieve mesh size and samples were preserved in 4% buffered formaldehyde–seawater solution. In the laboratory, the organisms were sorted, identified to species level, counted and weighted. The nomenclature was checked with World Register of Marine Species (WoRMS Editorial Board, 2018). Abundance and biomass data were standardized to an area of 1 m2. Ash-free dry weight (AFDW) biomass was estimated from the wet weight using species-specific conversion factors from the in-house list of the Leibniz Institute for Baltic Sea Research, Warnemünde. Environmental characteristics (including salinity, oxygen content, depth, sediment granulometry and organic content) were measured at each sampling event parallel to the collection of grab and cores samples. Data is explored in Gogina, M., Lipka, M., Woelfel, J., Liu, B., Morys, C., Böttcher, M.E., Zettler, M. L., 2018. In search of a field-based relationship between benthic macrofauna and biogeochemistry in a modern brackish coastal sea. Front. Mar. Sci. 5: 489, doi: 10.3389/fmars.2018.00489 Keywords: benthic macrofauna, ecosystem functioning, nutrient fluxes, sediment biogeochemistry, pore-water gradients, Baltic Sea.
Distribution of biomass (ash free dry weight in g/m²) for 10 key species modeled with random forests method.Macrozoobenthic data from 1191 sampling stations located in the German part of the Baltic Sea were analyzed (data sources: Leibniz Institute for Baltic Sea Research). Samples have been collected from 1999 to 2015. Sample data were averaged per stations and standardized to the area of 1 m².For modeling R package “Random Forest” (RF, Version 4.6–7, Liaw and Wiener, 2002), based on random forests statistical analysis (Breiman, 2001) is used.Predictors and modeling algorithm as described in Gogina, M., Morys, C., Forster, S., Gräwe, U., Friedland, R., Zettler, M.L. 2017. Towards benthic ecosystem functioning maps: Quantifying bioturbation potential in the German part of the Baltic Sea. Ecological Indicators 73: 574-588. doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.10.025
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