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Stickstoffbiogeochemie der Grundwasserabfluss zu den Flussmündungen im nördlichen Golf von Mexiko

Der Golf von Mexiko beherbergt einige der vielfältigsten Ökosysteme der Welt, jedoch ist die ökologische Vielfalt derzeit durch schlechte Wasserqualität und -knappheit bedroht: Gegenwärtig befindet sich die größte hypoxische Zone der US-Küstengewässern im nördlichen Teil des Golfes. Die schlechtere Wasserqualität korreliert mit dem Eintrag von Süßwasser-Stickstoff (N), der aus dem Mississippi-Delta stammt. Neuere Studien weisen jedoch darauf hin, dass Flusswassereinträge nur einen geringen, nähstoffreiche Grundwassereinträge dagegen einen großen Beitrag, zum lokalen Hypoxieproblem leisten. In dieser Studie möchte ich (1) Grundwasserbedingte N-Einträge quantifizieren, (2) Süßwasser-N-Quellen bestimmen und (3) N-Umwandlungen im organisch reichen Küstensedimenten im nördlichen Golf von Mexiko bewerten. Insbesondere möchte ich mich hierbei auf mehrere, bisher nicht untersuchte, kleinere Flussmündungen entlang der Küste fokussieren, die Grundwassereinträge in direkter Nähe zum Mississippi-Delta, welches das größte Delta der USA ist, aufweisen. Ich gehe davon aus, dass Grundwasserbedingte N-Einträge teilweise für das Hypoxie-Problem im nördlichen Golf von Mexiko verantwortlich sind, wobei das organisch-reiche Küstensediment durch eine Kombination von biogeochemischen Prozessen als Senke für anthropogenes NO3 wirken kann. Um meine Hypothesen zu testen, möchte ich eine Kombination von Feld- und Laborarbeiten durchführen. Diese beinhalten Messungen von Radon, Radium, gelöster organischer und anorganischer N-Konzentration und mikrobieller Sequenzierung. Die Ergebnisse dieser Studie ermöglichen (1) den Grundwasserbeitrag zum regionalen N-Budget zu bewerten, (2) die Rolle unterirdischer Transformation, bzw. Abschwächung, des anthropogenen N-Transports zu bestimmen und (3) das Prozessverständnis der Wasserqualität im Golf von Mexiko zu verbessern. Übergreifend werden die Projektergebnisse dazu beitragen die Bedeutung von Grundwasserbeiträgen im globalen Nährstoffbudget der Meere einzuschätzen.

Krabbenfang im Golf von Mexiko wieder freigegeben

Die US-Wetter- und Ozeaniegraphiebehörde (NOAA) der Vereinigten Staaten von Amerika hat am 2. Februar 2011 rund 11 000 Quadratkilometer Gewässer vor den Küsten der US-Staaten Louisiana, Mississippi und Alabama nach der Ölpest im Golf wieder für den Krabbenfang freigegeben.Nach Aussage der Behörden haben Tests ergeben, dass das Areal keinerlei Ölspuren oder andere Verschmutzungen aufweist. Nach der Explosion der Ölbohrplattform Deepwater Horizon war das Fischfanggebiet zunächst gesperrt, jedoch später wieder zugänglich gemacht worden. Nachdem ein Krabbenfischer Teerklumpen in seinem Netz entdeckte, hatten die Behörden am 24. November 2010 ein neuerliches Fangverbot verhängt.

TerraSAR-X-Bild des Monats: Auf den Spuren der Ölkatastrophe

Der TerraSAR-X zeichnete am 9. Juli 2010 das ölverschmutzte Gebiet im Golf von Mexiko auf. Die Umweltkatastrophe begann am 20. April 2010, als nach einer Explosion die Bohrplattform "Deepwater Horizon" sank und die Ventile nicht geschlossen werden konnten. Gut zu erkennen ist auf der TerraSAR-X-Aufnahme die "Artificial Barrier Island", eine künstlich aufgeschüttete Insel östlich der Chandeleur Islands, die allerdings von den Ölschlieren schon bald wieder umspült wurde. das Öl glättet die Wasseroberfläche, so dass die Radarstrahlen nicht zum Satelliten zurückkehren, sondern zur Seite wegreflektiert werden. Auch hinter der Inselgruppe direkt vor der Küste Mississippis ist das Öl, das sich der Küstenlinie nähert, als schwarzer Fleck zu sehen. Dass das Öl zum Teil durch den Wind vorwärtsgetrieben wurde, zeigt sich an den zerfaserten Ausläufern einzelner Ölschlieren. Als helle Punkte werden Schiffe und Bohrplattformen auf der Wasseroberfläche wiedergegeben.

Schiffskollision auf dem Mississippi bei New Orleans

Nach einer Schiffskollision auf dem Mississippi bei New Orleans sind mehr als eine Millionen Liter Heizöl in den Fluss gelaufen. Das ausgetretene Öl hat sich auf einer Länge von 150 Kilometer ausgebreitet. Der Schiffsverkehr auf dem Fluss wurde eingestellt. Rettungskräfte versuchen die Ausbreitung des Ölteppichs zu verhindern.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Sedimentologisch-geotechnische Untersuchungen an Sedimenten des Mississippi-Fan (dsdp leg 96)

Management- und Maßnahmenblatt

Schwarzer Zwergwels – Management- und Maßnahmenblatt zu VO (EU) Nr. 1143/2014 Seite 1 Schwarzer Zwergwels Management- und Maßnahmenblatt 1. Metainformationen 1.1. Dokument Management- und Maßnahmenblatt zu VO (EU) Nr. 1143/2014 1.2. Rechtlicher Bezug •Verordnung (EU) Nr. 1143/2014, hier „VO“ genannt •Durchführungsverordnung (EU) 2016/1141, aktualisiert durch die Durchführungsverordnung (EU) 2022/1203, hier „Unionsliste“ genannt 1.3. Version Nach Öffentlichkeitsbeteiligung 2023, Stand: Januar 2024 1.4. Ziele dieses Dokumentes Das vorliegende Dokument beschreibt die Managementmaßnahmen nach Art. 19 der VO. 2. Artinformationen 2.1. Betroffene Art/Artengruppe Schwarzer Zwergwels/Schwarzer Katzenwels 2.2. Wissenschaftlicher Name Ameiurus melas (Rafinesque, 1820) Synonyme: Ictalurus melas 2.3. Status, Verbreitung und Datenlage Status in Deutschland: Die Art ist großräumig etabliert, die häufigsten Vorkommen erstrecken sich auf dem Gebiet der Elbe und Oder (Gaumert 1995, Gaumert & Hale 2008, Schwarzer Zwergwels – Management- und Maßnahmenblatt zu VO (EU) Nr. 1143/2014 Seite 2 Wolter & Freyhof 2005, Freyhof et al. 2023); zwischen Schwarzem und Braunem Zwergwels wird hierbei nicht unterschieden (Wolter & Röhr 2010). Ursprünglich beheimatet sind Zwergwelse in den Flussläufen des Mississippi in Nordamerika, wobei sich die Populationen vom südlichen Saskatchewan (Kanada) bis zum Golf von Mexiko im Norden Mexikos erstrecken. Die Art ist tolerant gegenüber hohem CO2-Gehalt und niedrigen Sauerstoff-Konzentrationen. Zwergwelse tolerieren zudem Temperaturen zwischen 0 und 35 °C. Durch die relativ schnelle Wachstumsrate, ein frühes Alter bei der Geschlechtsreife, moderate bis hohe Reproduktionsrate und eine omnivore Ernährung kann ihre Population sich in kurzer Zeit schnell vermehren (Wiesner et al. 2010). Status und Verbreitung im Bundesland: siehe länderspezifische Anlage Datenlage: gesichert (z. B. Wolter & Röhr 2010; Umweltatlas Berlin Fischfauna 2013) 2.4. Wesentliche Einführungs-, Ausbringungs- und Ausbreitungspfade Bis heute ist die genaue Einführungs- und Ausbreitungsgeschichte des Schwarzen Zwergwelses in Europa und speziell in Deutschland nicht bekannt (Pedicillo et al. 2008). Die Ausbreitung kann durch beabsichtigtes oder unbeabsichtigtes Ausbringen von Tieren aus Teichen oder Aquarienhaltung, aber auch durch Überflutungsereignisse zustande kommen (Wiesner et al. 2010). 3.Nachteilige Auswirkungen •Kombination aus hoher Toleranz gegenüber abiotischen Faktoren, Omnivorie, Brutpflege und hohem reproduktiven Output bei gleichzeitig niedrigem Prädationsdruck führen zu schnellem Populationswachstum (Wiesner et al. 2010; Sikora et al. 2022) • Nahrungskonkurrenz zu einheimischen Fischarten bei hohen Dominanzverhältnissen; Prädationsdruck auf Laich und Jungfische sowie andere gewässerbewohnende Arten (z. B.: Insektenlarven) (Wiesner et al. 2010; Sikora et al. 2022) • Zwergwelse können (ähnlich wie andere benthivore Fische) Veränderungen des Habitats hervorrufen (Trübung des Gewässers durch Bodenaktivität/Destabilisierung von Substrat (Braig & Johnson 2003) Schwarzer Zwergwels – Management- und Maßnahmenblatt zu VO (EU) Nr. 1143/2014 4. Seite 3 Maßnahmen 4.1. Ziele des Managements •Primäres Ziel ist die Verhinderung einer weiteren Ausbreitung (Eindämmung) •Ziel bei flächenhafter Verbreitung ist die Populationskontrolle nach Art. 19 der VO sowie die Beseitigung lokaler Populationen in kleineren Gewässern und in sehr frühen Invasionsstadien unter Berücksichtigung der Verhältnismäßigkeit, der Auswirkungen auf die Umwelt und der Kosten • Vor Beginn von Maßnahmen ist jeweils die damit angestrebte konkrete Naturschutzzielstellung verbindlich festzulegen. Weiterhin sind Festlegungen zum Monitoring und Nachweis des Maßnahmenerfolgs zu treffen und zu dokumentieren. Kriterien zum Abbruch der Managementmaßnahme (z. B. nachgewiesene Erfolglosigkeit innerhalb eines konkret festgesetzten Zeitrahmens) sollten festgeschrieben werden. 4.2. Managementmaßnahmen M 1: Öffentlichkeitsarbeit Beschreibung: Information der Öffentlichkeit über die Invasivität der Art und die damit verbundenen Auswirkungen auf die Biodiversität in von Zwergwelsen besiedelten Gewässern. Aufklärung über geltende rechtliche Restriktionen, wie Besitz-, Handels- und Transportverbote. Aufklärung insbesondere der Fischzüchter, Händler, Angler und Halter zur Verhinderung der unerwünschten Ausbringung durch illegales Freilassen. Entwicklung von Kooperationen mit den Fischereirechtsinhabern bzw. Fischereiausübungsberechtigten zur aktiven Mitarbeit an den Maßnahmen. Aufwand und Wirksamkeit: Geringer Aufwand, geringe Kosten; die Wirkung wird als gut angesehen (Multiplikatoren-Wirkung). Wirkung auf Nichtzielarten: Keine Erfolgskontrolle: Indirekt möglich M 2: Schulung Beschreibung: Unterstützung von Schulungen der Fischwirte und Angelsportvereine sowie von Verkaufspersonal in Tier- und Zoohandlungen zum Thema invasive Fisch- und

Geologie/Rohstoffe und Geoenergien/Mineralische Rohstoffe in Hessen/Sande und Kiese: Sande und Kiese in Hessen

<p>Sande und Kiese sind nach den Natur- und Naturwerksteinen mengenmäßig betrachtet die wichtigste Rohstoffgruppe in Hessen. Sie finden zu mehr als 90% im Hoch-, Tief- und Straßenbau Verwendung. Als vielfältige Bau- und Zuschlagsstoffe eingesetzt, können sie je nach Rohstoffqualität auch höchsten bautechnischen Ansprüchen gerecht werden. Quarzreiche Sande und Kiese sind zudem für die Herstellung von Glas, Mikrochips und anderen elektronischen Bauteilen, Solarzellen oder Kosmetik unentbehrlich. Sand wird als Schleif- und Poliermittel und in Kläranlagen und Wasserwerken zur Wasserreinigung eingesetzt.</p><p>Jeder Bundesbürger verbraucht pro Jahr im Schnitt 4,7 t Kies und Sand, was durchschnittlich 13 Kilogramm Sand und Kies pro Tag entspricht. Auf ein angenommenes Lebensalter von 70 Jahren hochgerechnet sind dies 329 t.</p><p>In Hessen wurden nach der Lagerstättenerhebung des HLNUG im Jahr 2016 ca. 7,3 Mio. Tonnen Sand und Kies, einschließlich Quarzsand/Quarzkies gefördert.</p><p>Sande und Kiese sind in ihrer Rohform Produkte mechanischer und chemischer Verwitterung von Gesteinen. Sie können daher, je nachdem aus welchem Gestein sie hervorgegangen sind, aus ganz unterschiedlichen Mineralen bestehen und unterschiedliche Kornformen und Farben aufweisen.</p><p><strong>Sand</strong> wird geologisch-gesteinskundlich als ein aus Partikeln zusammengesetztes natürlich gebildetes Lockergestein mit einer Korngröße zwischen <strong>0,063 und 2 mm</strong> Durchmesser definiert&nbsp; In der industriellen Praxis unterscheidet man dagegen je nach Einsatzgebiet Sande mit den Korngrößen 0-2 mm und 2-4 mm.</p><p>Als <strong>Kies </strong>werden dagegen Partikel zwischen <strong>2 und 63 mm</strong> Durchmesser bezeichnet, die mehr oder weniger gut gerundet sind. Sind Partikel in Feinkiesgröße noch überwiegend eckig, weil sie kaum transportiert wurden, so nennt man das Lockergestein <strong>Grus</strong>.</p><p>Natürlich vorkommende Sande und Kiese bestehen meist aus einem Gemenge von Körnern unterschiedlicher Größe, in dem auch Anteile von Überkorn (Steine und Blöcke) sowie Schluff oder Ton enthalten sind. Nahezu reine Sande oder Kiese sind daher in der Natur selten. Häufig bestehen Sand und Kies-Lagerstätten vorwiegend aus Sanden, die Kieskörnung enthalten und/oder in die Kieslagen eingeschaltet sind. Man spricht dann von <strong>Kiessanden</strong>.</p><p>&nbsp;</p><p>Neben der Herkunft der Kies- und Sandkörner beeinflussen die Art des Transportes durch Flüsse, durch Strömungen und Wellenbewegungen im Meer, durch Gletscher oder mittels des Windes sowie die Ablagerungsbedingungen das Erscheinungsbild des Sedimentes. Die Körner können bei Verfrachtung gerundet und nach Größe oder Form sortiert werden.</p><p>Unter Wasserbedeckung bleiben Sande und Kiese meist grau, während unter oxidierenden Bedingungen in den Wüstengebieten der Erde zumeist gelbe, braune und rote Farben durch die Oxidation des an der Oberfläche der Körner vorhandenen Eisens entstehen.</p><p>Die feinkörnigeren Sande haben im Allgemeinen eine längere oder intensivere Transportgeschichte hinter sich als Kiese. Am Ende der mechanischen, aber auch chemischen Transportprozesse reichern sich meist härtete, stabilere Mineralkomponenten im Sediment an. Für die Sande ist daher ein großer Anteil an Quarzkörnern typisch. In reiner Form entstehen so Quarzsande. Sie kennzeichnen durch ihre gute Sortierung eine größere Reife des Sedimentes und deuten auf einen liefergebietsfernen Ablagerungsraum hin. Mit der Nähe zum Liefergebiet bleiben auch die Sedimentminerale unreifer und zwischen die Quarzkörner mischen sich Feldspäte und Gesteinsbruchstücke bzw. andere Mineralkörner. Sind wie in Südhessen im nahen Liefergebiet quarzreiche Gesteine wie z.B. der Taunusquarzit vorhanden, bilden sich Lagerstätten mit Quarzkiesen und -sanden.</p><p>Die Wüsten der Welt sind voller Sand. Dieses „Meer aus Sand“ ist scheinbar eine schier unerschöpfliche Rohstoffquelle. Gerade dieser Sand kann jedoch in der Baustoffindustrie nur eingeschränkt genutzt werden.</p><p>Die Körner des Wüstensandes unterscheiden sich stark von denen der Fluss- oder Meeressande. Wind ist in der Lage, Sandkörner 100-mal effektiver abzurunden, als Wasser das je könnte. Um diesen Rundungsgrad zu erreichen, müssten Flusssande beispielsweise die mehr als 4 000 km lange Reise von der Quelle bis zur Mündung des Mississippi 1 000-fach wiederholen (WELLAND, M. (2009): Sand - A Journey Through Science and Imagination). Die windverfrachteten d.h. äolischen Quarzkörner im Wüstensand sind daher sehr gut gerundet und in einem engen Korngrößenbereich gut sortiert. Aus diesem Grund hat Wüstensand einen geringen Verfestigungsgrad und ist als Bauzuschlagsstoff für Beton weniger gut geeignet als z.B. Flusssand oder aber Meeressand. So erklärt sich, warum Dubai für seine zahlreichen imposanten Bauprojekte trotz seiner Wüsten vor der Haustür von Sandimporten aus Australien und weiteren Ländern abhängig ist. Aber nicht nur reiche Wüstenstaaten sind auf fremden Sand angewiesen. Singapur beispielsweise versucht mit Sandimporten aus ganz Südostasien sein begrenztes Inselterritorium zu erweitern.</p><p>Der boomende Handel mit dem „richtigen“ Sand hat weltweit einen regelrechten Sandkrieg ausgelöst. Weitgehend unbekannt sind jedoch die Folgen: zerstörte Strände, Inseln verschwinden im Meer, Menschen verlieren ihre Existenzgrundlage und Tiere ihren Lebensraum.</p><p>Die Gewinnung von Sanden ist in Hessen wie in ganz Deutschland durch Abgrabungsgenehmigungen einschließlich umweltrelevanter Auflagen klar geregelt, so dass die der Öffentlichkeit weitgehend unbekannte Schattenseite der weltweiten Sandnachfrage hier nicht Platz greift.</p><p>Wie die Karte zeigt, haben Sande und Kiese eine weite Verbreitung in Hessen mit einer Konzentration der hochwertigen Lagerstätten (Zone 1 in der Karte) und deren Gewinnungsstellen im Einzugsbereich der quartärzeitlichen Flusssysteme von Rhein, Main, Neckar, Fulda, Eder, Lahn und Ohm.</p><p>Die hessischen Sand- und Kiesvorkommen wurden während des Quartär- und Tertiärzeitalters entweder in Senkungsgebieten oder entlang sich in das Gestein einschneidender Flüsse abgelagert.</p><p>Mit Ausnahme der &gt; 50 m mächtigen Terrassenablagerungen der Zennerner Senke zwischen den Flüssen Eder und Ohm bei Fritzlar besitzen Sand- und Kies-Lagerstätten im Bereich der mittel- und nordhessischen Flussläufe von Lahn, Fulda, Werra, Eder und Schwalm nur Mächtigkeiten von 3 bis 20 m.</p><p>Diese Lagerstätten haben häufig einen höheren Kiesanteil, sind aber trotz ihres geringen Volumens für die jeweiligen Regionen von hoher wirtschaftlicher Bedeutung, da die kurzen Transportwege einen großen Vorteil für die wirtschaftliche Nutzung haben.</p><p>Die Sedimentationsräume des nördlichen Oberrheingrabens und der östlichen Untermainebene wie z.B. im Raum Babenhausen besitzen mit abbaubaren Rohstoffmächtigkeiten zwischen 20 und 60 m die mit Abstand größten Sand- und Kies-Potenziale in Hessen.</p><p>Grundsätzlich ist das Vorkommen von Sanden und Kiesen im oder randlich von wirtschaftlichen Ballungsräumen wie dem Rhein-Main- und dem Rhein-Neckar-Raum, der Region Kassel und der Region Marburg-Gießen von Vorteil. Aus der hohen Bevölkerungsdichte insbesondere im Rhein-Main-Gebiet resultieren jedoch zahlreiche Flächennutzungskonflikte, die Lagerstättensicherung und ökologisch sinnvollen Rohstoffabbau aus der Region für die Region bisher einschränken bzw. ausschließen.</p><p>Ältere tertiärzeitliche Sande haben zumeist einen höheren Quarzanteil. Insbesondere in der Wetterau, am Taunusrand, der Idsteiner Senke und dem Limburger Becken kommen Quarzsande und -kiese vor. Aber auch in Randbereichen des Vogelsbergs, nördlich Schwalmstadt und im Großraum Kassel sind tertiärzeitliche Sande verbreitet. Die Mächtigkeit dieser Sande ist sehr unterschiedlich und kann &gt; 20 m erreichen.</p><p>In Nord- und Mittelhessen ist der Buntsandstein aus dem Erdmittelalter weit verbreitet. Gebietsweise sind die Sandsteine oberflächennah stark verwittert und zu <em>Mürbsand</em> entfestigt (Zone 2 in der Karte). Sie finden als Bausande und Formsande Verwendung.</p><p>Auch in Verwitterungszonen älterer Hartgesteine wie Graniten, Granodioriten, Diorite, überwiegend im Odenwald, kam es zur Entfestigung. Diese daraus resultierende kiesbetonten Lockergesteine (Zone 3 in der Karte), sog. <em>Gruse</em>, wurden bis vor wenigen Jahren als Hauptrohstoff u.a. als „Römerkies“ gewonnen.</p><p>Natürlich vorkommende Sande und Kiese unterschiedlichster Ausgangsgesteine können mittels geeigneter Abbau- und Aufbereitungsmethoden (Sieben, Waschen etc.) sowie Zumischung evtl. fehlender Körnungen in der Regel technisch so optimiert werden, dass ein breiter industrieller Einsatz möglich wird. Wirtschaftlich ist dies aber nur, wenn die betreffende Lagerstätte qualitative wie quantitative Rahmenbedingungen für entsprechenden Produkte und Produktlinien erfüllt.</p><p>Aus geologischer Sicht sind die drei Basiskriterien, die technische Eigenschaften wie z.B. Frostwiderstand, Verdichtbarkeit oder Wasseraufnahme bedingen, das<em> Korngrößenspektrum</em>, die <em>Kornform </em>und nicht zuletzt die <em>mineralogische Zusammensetzung</em>.</p><p><a href="https://www.hlnug.de/fileadmin/dokumente/geologie/rohstoffe/Fachbericht%20Sand%20%26%20Kies%2015%2011%2006.pdf">Fachbericht Sand und Kies</a></p><p>Themenkarten zur Rohstoffgeologie:<br><a href="http://geologie.hessen.de/">GeologieViewer</a></p><p>Kartenplot Übersichtskarte Sande und Kiese in Hessen 1 : 300000<br><a href="https://www.hlnug.de/publikationen">über HLNUG-Vertrieb</a></p>

Taxonomie und Schutzstatus von Antigone canadensis pulla Aldrich, 1972 (Mississippi sandhill crane Mississippikranich)

Informationsseite zur Taxonomie und Schutzstatus von Antigone canadensis pulla Aldrich, 1972 (Mississippi sandhill crane Mississippikranich)

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