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Bericht: "Makrozoobenthos: Mellum Watt (1971-1972)"

Im Rahmen des Projektes „Fauna und Fazies einer Sandplate (Mellum Bank, Nordsee“ wurden in den Jahren 1971 und 1972 an 35 Stationen der Mellum Bank die Endofauna sowie die primären und bioturbaten Gefüge quantitativ untersucht.

Bericht: "Makrozoobenthos: Klappstelle „Stüverslegde“ (1997-2000)"

„Im Rahmen des Gesamtvorhabens „Alternativplanung Stüverslegde“ wurden benthosbiologische Watt- und Rinnenuntersuchungen im Bereich der Klappstelle „Stüverslegde“ (1997-1998) und an einem möglichen Alternativklappstandort „Östl. Neiderplate“ (2000) durchgeführt. Zur Bewertung und Einordung der Ergebnisse in das Gesamtgebiet „Langeooger Rückseitenwatt“ wurden darüber hinaus frühere Erhebungen aus den Wattbereichen (Sensitivitätskartierung 1988) und den Rinnen des Gebietes (Kontrolluntersuchungen zu EUROPIPE-Bau 1993-1997) ergänzend ausgewertet. […] Im Untersuchungsgebiet „Stüverslegde“ wurden 89 Arten der Makrofauna und 10 Fischarten festgestellt. Bedingt durch eine heterogen verteilte und vielfältige Substratstruktur wird das Gebiet von einer artenreichen Epi- und Endofauna besiedelt, darunter auch verschiedene, als potentiell empfindlich einzustufende Faunenelemente. In den angrenzenden Wattbereichen kamen 26 Arten vor. Im Bereich „Östl. Neiderplate“ wurden 41 Makrofaunaarten und 3 Fischarten vorgefunden, wobei der Probenumfang dort wesentlich geringer war. Muscheln und einige Spezies der Hartbodenfauna waren hier ebenfalls vorhanden. Insgesamt überwiegen Arten der Sandbodenfauna. […] Angesichts der potentiellen Sensibilität der vorgefundenen benthischen Besiedlung wird bei zukünftiger Nutzung der Klappstelle „Stüverslegde“ die Etablierung eines längerfristigen, maßnahmenbegleitenden Monitoringprogramms empfohlen. Das Gebiet „Östl. Neiderplate“ stellt auf der Grundlage der bisher verfügbaren biologischen Daten eine geeignete Alternative als Klappstellengebiet zum Bereich „Stüverslegde“ dar.“

Küstengewässer Biologische Qualitätskomponenten Benthische wirbellose Fauna

Lebensraum der benthischen Wirbellosen (Makrozoobenthos (MZB) = Makrofauna) ist der Meeresboden und die Pflanzenbestände, die den Meeresboden bewachsen. Das Makrozoobenthos lebt meist im Boden selbst (Infauna). Dabei gibt es nahezu ausschließlich Wirbellose, die im Sediment also den Weichböden siedeln, aber kaum Arten, die befähigt sind in Gestein zu bohren also im Hartsubstrat vorkommen. Viele Wirbellose leben aber nicht im sondern auf dem Meeresboden (Epifauna) und zwar sowohl auf Weich- als auch Hartböden. Viele epibenthisch lebende Wirbellose sind vagil, also frei beweglich, doch auch am Untergrund anhaftende oder verankerte und damit sessile Tiere gibt es unter ihnen. Von der Epifauna können Wirbellose, die mit Pflanzenbeständen vergesellschaftet sind, weiter spezifiziert werden. Viele verschiedene Tiergruppen besiedeln den Meeresgrund. Zu den artenreichsten und zahlenmäßig dominierenden Gruppen zählen die Borstenwürmer (Polychaeta), Flohkrebse (Amphipoda), Muscheln (Bivalvia) und Schnecken (Gastropoda). Der Sedimenttyp bestimmt, welche Tiere sich auf oder im Meeresboden ansiedeln. So sind die Weichbodengebiete (z. B. Sand, Schlick oder Kies) ohne Vegetation dominiert von Borstenwürmern und Muscheln. Gebiete mit Vegetation und Hartbodengebiete (z. B. Steine, Blöcke oder Buhnen) sind typischerweise geprägt von Epifauna, wie Flohkrebsen und anderen Krebstieren sowie Schnecken. Abb. 1: Die Ein- und Ausstromöffnungen der im Weichboden lebenden Sandklaffmuscheln (oben links), eine Wellhornschnecke auf tiefliegendem Schlickgrund (oben rechts), eine Seescheide, Meeresassel auf Seegrasblättern (unten links) und eine Ostseegarnele in mitten von Seescheiden auf einem Brauntang (unten rechts). Die bestimmenden Faktoren für die Verteilung einzelner Arten und die Zusammensetzung der Faunengemeinschaften sind Salzgehalt, Wassertiefe und, wie oben beschrieben, die Form des Untergrundes. Dabei hängen Salzgehalt und Wassertiefe eng zusammen. Eine sogenannte Sprungschicht, die sich in etwa bei 15 m Wassertiefe in den offenen Küstengewässern befindet, trennt eine obere Wasserschicht mit niedrigerem Salzgehalt und höherer Temperatur von einer tieferen Wasserschicht mit höherem Salzgehalt und niedrigerer Temperatur. Die Artenvielfalt ist höher in den salzreicheren, tiefer liegenden Meeresböden. Der überwiegende Teil der Küstengewässer liegt oberhalb der saisonalen Sprungschicht. Neben dem vertikalen gibt es auch einen horizontalen Salzgehaltsgradienten mit ca. 18 - 20 psu im westlichen und ca. 6 - 8 psu im östlichen Teil der Außenküste. Auch am Übergang zwischen den inneren und äußeren Küstengewässern ergibt sich ein Salzgehaltsgradient. In den innersten Bereichen mancher Ästuare und Bodden herrschen nahezu Süßwasserverhältnisse, wodurch Faunenelemente wie Insekten(larven), Oligochaeten (Wenigborster) oder Schnecken zum Artenspektrum hinzutreten. Innerhalb dieser Salzgehaltsgradienten ergibt sich ein Artenminimum, das bei einem Salzgehalt zwischen 5 und 8 psu liegt. Die Wirbellosen nehmen die Vermittlerrolle zwischen den Primärproduzenten, den Pflanzen, und den oberen Stufen des Nahrungsnetzes ein. Sie ist also ein wichtiger Sekundärproduzent und Nahrungsgrundlage der meisten Fische und einiger Vogelarten. Gleichzeitig ernähren sich die meisten Arten der Wirbellosen von Plankton und Detritus, einzelne auch von Großalgen oder Angiospermen. Sie bilden also einen essentiellen Teil der marinen Nahrungsnetze. Als Besonderheit der marinen Wirbellosenfauna kann angesehen werden, dass einige Arten ähnlich wie die Pflanzen einen eigenständigen Lebensraum auf der Oberfläche des Meeresbodens bilden können. Dies trifft vor allem auf die Muschelbänke, aber auch auf die Kolonien von Schwämmen oder Moostierchen. Diese epibenthischen Arten „übernehmen“ die Schutzfunktion, die Vegetationsbestände für Wirbellose haben. Entsprechend ähnlich sind sich auch die Lebensgemeinschaften, die sich innerhalb dieser Lebensräume ausbilden. Abb. 2: Strandkrabbe auf Beutefang in einer Miesmuschelbank (links) und eine Kolonie von Blättermoostierchen (rechts), die ähnliche Wuchsformen wie Rotalgen dieser Tiefenbereiche annehmen. Aktuell stehen verschiedene Verfahren zur Bewertung der benthischen Wirbellosenfauna in Nord- und Ostsee zur Verfügung: Ostsee MarBIT ( Mar ine B iotic I ndex T ool) ( MARILIM 2015 , Berg et al. 2017). Nordsee M-Ambi (M ultimetric A ZTI M arine B iotic I ndex ) ( Borja et al. 2000, Muxika et al. 2007) modifiziertes MarBIT -Verfahren für Helgoland (Boos et al. 2009)

Küstengewässer Biologische Qualitätskomponenten Benthische wirbellose Fauna Benthische wirbellose Fauna Ostsee

Die bestimmenden Faktoren für die Verteilung einzelner wirbelloser Arten und die Zusammensetzung der Faunengemeinschaften der Küstengewässer der Ostsee sind Salzgehalt, Wassertiefe und die Form des Untergrundes. Dabei hängen Salzgehalt und Wassertiefe eng zusammen. Eine sogenannte Sprungschicht, die sich in etwa bei 15 m Wassertiefe in den offenen Küstengewässern befindet, trennt eine obere Wasserschicht mit niedrigerem Salzgehalt und höherer Temperatur von einer tieferen Wasserschicht mit höherem Salzgehalt und niedrigerer Temperatur. Die Artenvielfalt ist höher in den salzreicheren, tiefer liegenden Meeresböden. Der überwiegende Teil der Küstengewässer liegt oberhalb der saisonalen Sprungschicht. Neben dem vertikalen gibt es auch einen horizontalen Salzgehaltsgradienten mit ca. 18-20 psu im westlichen und ca. 6-8 psu im östlichen Teil der Außenküste. Auch am Übergang zwischen den inneren und äußeren Küstengewässern ergibt sich ein Salzgehaltsgradient. In den innersten Bereichen mancher Ästuare und Bodden herrschen nahezu Süßwasserverhältnisse, wodurch Faunenelemente wie Insekten(larven), Oligochaeten (Wenigborster) oder Schnecken zum Artenspektrum hinzutreten. Innerhalb dieser Salzgehaltsgradienten ergibt sich ein Artenminimum, das bei einem Salzgehalt zwischen 5 und 8 psu liegt. Veränderungen von Faunengemeinschaften durch anthropogene Beeinflussung sind seit Jahrzehnten für die Ostsee gut dokumentiert. Die Eutrophierung in Form erhöhter Nährstoffzufuhr erhöht die planktische Primärproduktion in einem Maße dass nur noch ein Bruchteil in den Nahrungsnetzen des freien Wassers oder der benthischen Nahrungskette umgesetzt wird. Dies führt zu einer erhöhten Menge an abgestorbenem Plankton, das am Meeresboden akkumuliert. Bakterielle Abbauprozesse dieses Materials führen zu einer stärkeren Sauerstoffzehrung. Besonders die Epifauna ist empfindlich gegenüber Sauerstoffarmut, aber auch die Infauna kann längere Phasen der Sauerstoffarmut nicht überleben. Zugleich wird die natürliche Sukzession der Faunengemeinschaften verändert. Vor allem empfindliche Arten und k-Strategen (Arten, die eine langsame Entwicklung und einen langen Lebenszyklus haben) werden zurückgedrängt, während kurzlebige und anpassungsfähige Opportunisten-Arten profitieren. Die Gemeinschaft verschiebt sich von größeren Arten und Suspensionsfressern hin zu kleineren, näher an der Sedimentoberfläche lebenden Depositfressern. Aber auch physikalische Störungen des Meeresbodens wie die Bodenschleppnetzfischerei, Bergbau, Verklappungen oder Baumaßnahmen für Offshore-Windkraftanlagen und Küstenschutz verändern die Lebensgemeinschaften am Boden in ähnlicher Weise. Zur Bewertung der benthischen wibellosen Fauna steht das Bewertungsverfahren MarBIT ( Mar ine B iotic I ndex T ool) zur Verfügung. Es bewertet die Faunenelemente der Weich- und Hartböden sowie der Vegetationsbestände (Phytal) aller Küstengewässertypen der Ostsee.

Die Bedeutung des Strandanwurfs für das Ökosystem Sandstrand

Das Projekt "Die Bedeutung des Strandanwurfs für das Ökosystem Sandstrand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Abteilung Meeresbiologie durchgeführt. Der größte Teil der südlichen Ostseeküste ist durch ausgedehnte Sandstrände gekennzeichnet. Diese bilden eine Schnittstelle zwischen dem aquatischen Lebensraum auf der einen und terrestrischen Ökosystemen auf der anderen Seite. Durch ihre intensive Nutzung zu Erholungszwecken werden Sandstrände in vielfältiger Weise vom Menschen beeinflusst und verändert, ohne dass - gerade an der südlichen Ostseeküste - fundierte wissenschaftliche Kenntnisse über die Funktion vorhanden sind. Strandanwurf, das heißt von Wellen und Brandung an den Strand gespülte Makrophyten und Organismen des Makrozoobenthos, ist dabei eine der auffälligsten Formen organischen Materials an großen Abschnitten der flachen Sandstrände. Bekannt ist, dass Strandanwurf sowohl den Lebensraum wie auch die Nahrungsquelle für eine in ihm lebende spezialisierte Tierwelt bildet. Nicht bekannt ist hingegen, inwieweit durch auf den Strand gespülte Makrophyten Stoffflüsse im darunter befindlichen Sediment induziert werden und welche Auswirkungen der Stoffeintrag auf dieses Strandkompartiment hat. In dem hier durchgeführten Vorhaben geht es zunächst darum, festzustellen, wie groß der Anteil des wieder in das Sediment gelangenden organischen Materials ist, in welcher Form und räumlichen Ausbreitung der Stoffexport erfolgt und inwieweit dieser schon im Sediment wieder in lebende Biomasse eingebaut wird. Neben dem Export organischen Materials sind aber auch Umfang und Dynamik des Austrages von potentiellen Nährstoffen in das Ökosystem von Interesse. Die Abbaugeschwindigkeit wird dabei nicht nur durch die umgebenden abiotischen Faktoren (insbesondere Feuchtigkeit und Temperatur) beeinflusst, sondern auch von den Aktivitäten der Infauna des Strandanwurfes. Insbesondere dem im und unter dem Seegrasanwurf lebenden Amphipoden Platorchestia platensis scheint hier eine besondere Rolle zuzukommen. Da es sich bei Sandstränden um räumlich und zeitlich sehr dynamische Ökosysteme handelt, erfolgt die Bearbeitung der Problematik in Kombination von Labor- und Freilandexperimenten.

Biodiversität und Verbreitung der Polychaeten in der Tiefsee des Südozeans - Vergleich des Weddellmeeres mit angrenzenden Tiefseebecken

Das Projekt "Biodiversität und Verbreitung der Polychaeten in der Tiefsee des Südozeans - Vergleich des Weddellmeeres mit angrenzenden Tiefseebecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zoologisches Forschungsmuseum Alexander König - Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere durchgeführt. Während der Polarstern-Expedition ANT XXII/3 (ANDEEP III) im Winter und Frühjahr 2005 sollen Bodenproben mit Hilfe eines Sandia-Kastengreifers genommen werden, deren Auswertung quantitative Daten zur Artenzusammensetzung der Infauna sowie zu Sedimentparametern liefern wird. Probennahme und Weiterverarbeitung sollen unter denselben Bedingungen erfolgen wie während ANDEEP I und II, um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Im Rahmen des beantragten Projektes sollen die Polychaeten bearbeitet werden, die nach bisherigen Erfahrungen etwa die Hälfte aller Individuen und Arten ausmachen sollten. Die während der Expeditionen ANT XV/3 (Polarstern, 1998) und ANDEEP I/II (Polarstern, 2002) bereits gewonnenen Erkenntnisse sollen dabei vertieft und erweitert werden. Folgende Fragen sollen beantwortet werden: Gibt es eine faunistische Grenze zwischen Schelf und Tiefsee in der Antarktis? Wenn ja, in welcher Tiefe? Ist die Eurybathie bei Polychaeten in der Antarktis stärker ausgeprägt als in anderen Meeren? Hat die Infauna der antarktischen Tiefsee eine ähnliche faunistische Isolierung erfahren wie die des antarktischen Schelfs? Was kann daraus hinsichtlich der Besiedlungsgeschichte der antarktischen Meere gefolgert werden? Wie unterscheidet sich die Infauna der antarktischen Tiefsee von der Fauna angrenzender Becken? Gibt es Gemeinsamkeiten, und wenn ja, auf welchem systematischen Niveau (Art/Gattung/ Familie)? Finden sich Gemeinsamkeiten mit der antarktischen Tiefsee auch in der Tiefsee der Nordhemisphäre? Unterscheidet sich die antarktische Tiefsee hinsichtlich der Biodiversität, des Artenreichtums und der Individuendichte von anderen Weltmeeren?

Klimatisch bedingte Veränderungen in den Epifaunagemeinschaften der Nordsee

Das Projekt "Klimatisch bedingte Veränderungen in den Epifaunagemeinschaften der Nordsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Natur-Museum und Forschungsinstitut Senckenberg, Abteilung für Meeresforschung durchgeführt. Die Zielsetzung innerhalb des Forschungszentrums BiK-F ist die Untersuchung der klimatisch bedingten Veränderungen in der trophischen Diversität der Epifauna sowie der Entwicklung von Modellansätzen zur Prognose der veränderten räumlichen Ausbreitung von Arten unter Hydroklimawandel. Die benthische Epifauna sind wirbellose Tiere, die auf dem Meeresboden leben und eine wichtige Rolle in den Nahrungsnetzen der Nordsee spielen. Sie dienen wichtigen kommerziellen Fischarten wie z. B. dem Kabeljau, dem Schellfisch, der Scholle und der Seezunge als Nahrung. Die Epifauna gilt aber auch als Indikator für Veränderungen durch Verschmutzung, Überfischung und Klimaveränderung. Insbesondere klimatische Veränderungen, die in der Nordsee durch die Nordatlantische Oszillation bedingt werden, rücken in den letzten Jahren in das Blickfeld der Öffentlichkeit und der Wissenschaft. Die Variabilität in Langzeitreihen des Phytoplanktons, des Zooplanktons, der benthischen Infauna und der Fischbestände korreliert mit Veränderungen im Hydroklima der Nordsee. Über die zeitliche Variabilität der Epifauna ist wenig bekannt, da Langzeitdaten bislang fehlen. Untersuchungen zur zeitlichen Variabilität beschränken sich bisher auf die Deutsche Bucht und saisonale Veränderungen über 1,5 Jahre. Langzeitreihen stellen die einzig zuverlässige Möglichkeit dar, statistisch signifikante Langzeitveränderungen von dem hochvariablen natürlichen 'Rauschen abzugrenzen und somit Einflüsse wie Klimaveränderung und Überfischung auf das Ökosystem zu bewerten.

Benthosökologische Untersuchung zu potenziellen Eignungsgebieten für Offshore-Windenergieanlagen (WEA) in der deutschen AWZ der Nordsee

Das Projekt "Benthosökologische Untersuchung zu potenziellen Eignungsgebieten für Offshore-Windenergieanlagen (WEA) in der deutschen AWZ der Nordsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. (AWI) durchgeführt. Beschreibung und Bewertung von Biotopstrukturen, Epi- und Endofauna in durch Bundesbehörden (BSH und BfN) vorgeschlagenen potenziellen Eignungsarbeiten für Offshore-Windenergieanlagen (WEA) in der Nordsee. Dabei sind die ökologische Wertigkeit und Empfindlichkeit einzuschätzen sowie die vorhandenen Bestände so zu dokumentieren, dass Grundlagen für die Beurteilung eventueller Auswirkungen der Anlagen geschaffen sind. Zwei der bislang untersuchten drei Gebiete scheinen für WEA aus benthosökologischer Sicht geeignet; im dritten Gebiet sind nach der europäischen FFH-Richtlinie zu schützende riffartige Strukturen und dementsprechend schützenswerte Lebensgemeinschaften vorhanden.

Gedeihen und Limitierung der Schwamm-Fauna des ehemaligen Eisschelfs Larsen A-B und angrenzender Gebiete westlich der Antarktischen Halbinsel

Das Projekt "Gedeihen und Limitierung der Schwamm-Fauna des ehemaligen Eisschelfs Larsen A-B und angrenzender Gebiete westlich der Antarktischen Halbinsel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenbergische Naturforschende Gesellschaft - Forschungsinstitut und Naturmuseum Senckenberg, Abteilung Marine Zoologie durchgeführt. Regional warming observed at the Antarctic Peninsula since the 1950ies caused a collapse of the Larsen AB ice-shelves in 1995, respectively 2002. The ecological impact of these events is studied by multidisciplinary scientific teams on several Antarctic expeditions (2007, 2011 and 2013) to track and monitor the ongoing oceanographic and ecological dynamic changes. Sponges play a key role in the bentho-pelagic coupling and as hosts for other organisms. The here proposed research project is designed to analyze the impact of climate change on the diversity of Porifera within the Antarctic shelf communities and their response to the disintegration of permanent ice-shelves. Detailed faunistic comparisons will be done between the sponge faunas from the repeated stations of the tree expeditions and between the Larsen ACB area and reference stations. Assumed speciation processes and colonization of the Larsen shelves by pioneer and deep-sea sponge taxa will be tested by comparative morphological and molecular methods as well as parallel investigations of the sponge infauna. Ecological successions are detected by systematic and quantitative evaluation of ROV transsects, and we further target the reconstruction of sponge biomasses and silica content in the Antarctic 'sponge gardens'. This project will bring important hints to future ecological developments due to ongoing disintegration of the Antarctic ice-shelves.

Langzeitenwicklung und Populationsdynamik des Makrozoobenthos im Vorstrand der Insel Norderney

Das Projekt "Langzeitenwicklung und Populationsdynamik des Makrozoobenthos im Vorstrand der Insel Norderney" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenbergische Naturforschende Gesellschaft, Forschungsinstitut Senckenberg, Abteilung für Meeresgeologie und Meeresbiologie durchgeführt. Seit 1977 werden in Wassertiefen zwischen 3 und 20 m in monatlichen Abstaenden die ansaessigen benthischen Lebensgemeinschaften sowie die Populationsdynamik ausgewaehlter Arten untersucht. Parallel dazu laufen sedimentologische sowie physikalisch-chemische Messungen.

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