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In situ monitoring of oxygen depletion in hypoxic ecosystems of coastal and open seas, and land-locked water bodies (HYPOX)

Das Projekt "In situ monitoring of oxygen depletion in hypoxic ecosystems of coastal and open seas, and land-locked water bodies (HYPOX)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie durchgeführt. Objective: Hypoxic (low oxygen) conditions in aquatic ecosystems increase in number, duration and extent due to global warming and eutrophication. Global warming will lead to degassing of oxygen, increased stratification, reduced deep-water circulation and changes in wind patterns affecting transport and mixing. Projected increases in hypoxia (e.g. doubling of dead zones) are accompanied by enhanced emission of greenhouse gases, losses in biodiversity, ecosystem functions and services such as fisheries, aquaculture and tourism. A better understanding of global changes in oxygen depletion requires a global observation system continuously monitoring oxygen at high resolution, including assessment of the role of the seafloor in controlling the sensitivity of aquatic systems to and recovery from hypoxia. Here we propose to monitor oxygen depletion and associated processes in aquatic systems that differ in oxygen status or sensitivity towards change: open ocean, oxic with high sensitivity to global warming (Arctic), semi-enclosed with permanent anoxia (Black Sea, Baltic Sea) and seasonally or locally anoxic land-locked systems (fjords, lagoons, lakes) subject to eutrophication. We will improve the capacity to monitor oxygen depletion globally, by implementing reliable long-term sensors to different platforms for in situ monitoring; and locally by training and implementing competence around the Black Sea. Our work will contribute to GEOSS tasks in the water, climate, ecosystem and biodiversity work plans, and comply to GEOSS standards by sharing of observations and products with common standards and adaptation to user needs using a state of the art world data centre. We will connect this project to the GOOS Regional Alliances and the SCOR working group and disseminate our knowledge to local, regional and global organisations concerned with water and ecosystem health and management.

Anpassung von Fischreferenzen als Grundlage für die Bewertung von erheblich veränderten Fließgewässern anhand der Fischfauna in Sachsen-Anhalt sowie Bewertung und Plausibilisierung der Ergebnisse des Fischbestands-Monitorings 2013 in Sachsen-Anhalt gemäß EG-WRRL

Das Projekt "Anpassung von Fischreferenzen als Grundlage für die Bewertung von erheblich veränderten Fließgewässern anhand der Fischfauna in Sachsen-Anhalt sowie Bewertung und Plausibilisierung der Ergebnisse des Fischbestands-Monitorings 2013 in Sachsen-Anhalt gemäß EG-WRRL" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: Im Zuge der Umsetzung der EG-WRRL wurde zur Ausweisung des sehr guten/guten ökologischen Potenzials sowie zur Bewertung erheblich veränderter Fließgewässer (Heavily Modified Water Bodies = HMWB) anhand der biologischen Qualitätskomponente 'Fische' ein spezifisches Verfahren entwickelt (KOENZEN et al. 2013). Dieses sollte für die Fließgewässer des Landes Sachsen-Anhalt und den Bewirtschaftungszeitraum 2009 - 2014 erstmals angewendet bzw. getestet werden. Hierbei waren auch die Befischungs- und Bewertungsergebnisse der Untersuchungskampagne 2013 zu integrieren. Material und Methoden: Gemäß den Verfahrensvorgaben wurden die bereits bestehenden Referenz-Fischzönosen der relevanten, vom Auftraggeber als HMWB ausgewiesenen Fließgewässer des Landes Sachsen-Anhalt angepasst, in einem Katalog zusammengestellt, in die Datenbank des LHW überführt und die betreffenden Messstellen mit dem fischbasierten Bewertungssystem fiBS neu bewertet. Abschließend waren die HMWB-Bewertungsergebnisse auf Plausibilität zu prüfen und die Eignung der Methodik einzuschätzen. Ergebnisse: Von 239 im Bewirtschaftungszeitraum untersuchten Fließgewässern waren 142 (59,4 %) als HMWB/AWB eingestuft. Insgesamt lagen 358 Datensätze vor, von denen wiederum 194 (54,2 %) nach der HMWB-Methodik neu zu bewerten waren. Eine Abbildung zeigt die plausibilisierten Ergebnisse der HMWB-Bewertung bezogen auf das ökologische Potenzial. Bei 154 bewertbaren Datensätzen (90,6 %) kam es durch die Anwendung der HMWB-Methodik zu einer Verbesserung des Bewertungsergebnisses. Fünf Datensätze blieben unverändert und 11 verschlechterten sich. Für 172 Datensätze waren die Bewertungen bzw. Bewertungstrends anhand der HMWB-Methodik plausibel (88,7 %). Sie entsprachen den gegenwärtigen, i. d. R. stark anthropogen überprägten Gewässerbedingungen hinsichtlich der Strukturqualität, der ökologischen Durchgängigkeit oder der chemisch-physikalischen Belastungen. Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass durch die Berücksichtigung der z. T. massiven anthropogenen Einflüsse mit Hilfe der HMWB-Methodik die entsprechenden Fließgewässer bzw. Fließgewässerabschnitte moderater bewertet werden als natürliche Gewässer. Die Zielstellungen der HMWB-Ausweisung und -Bewertung, die Schaffung einer breiteren Bewertungsmatrix unter Beachtung anthropogener Belastungen, lassen sich somit erfüllen. Anpassungen, Ergebnisbewertungen sowie auch deren Plausibilisierung sollten aber stets fach- und gewässerkundigen Personen vorbehalten bleiben! In einer Abbildung sind die Bewertungsergebnisse der im Jahr 2013 als natürliche Wasserkörper (NWB) untersuchten 124 Messstellen dargestellt. Die Ergebnisse und ihre Veränderungen bei Anwendung der HMWB-Methodik flossen auch in die obige Gesamtbetrachtung ein. (Text gekürzt)

Monitoring of Surface Waters in Germany under the Water Framework Directive ̶ A Review of Approaches, Methods and Results

The European CommissionWater Framework Directive (WFD) was established 16 years agoand forms the current basis for monitoring surface waters and groundwater in Europe. This legislationresulted in a necessary adaptation of the monitoring networks and programs for rivers, lakes,and transitional and coastal waters to the requirements of the WFD at German and Europeanlevels. The present study reviews the most important objectives of both the monitoring of surfacewaters and the principles of the WFD monitoring plan. Furthermore, we look at the changes watermonitoring in Germany has undergone over the past sixteen years and we summarize monitoringresults from German surfaces waters under the WFD. Comparisons of European approaches forbiological assessments, of standards set for physical and chemical factors and of environmental quality standards for pollutants reveal the necessity for further European-wide harmonization. The objectiveof this harmonization is to improve comparability of the assessment of the ecological status of watersin Europe, and thus also to more coherently activate action programs of measures.<BR>Quelle: Monitoring of Surface Waters in Germany under the Water Framework Directive - A Review of Approaches, Methods and Results / Jens Arle [Mitverf.] ; Volker Mohaupt [Mitverf.] ;Ingo Kirst [Mitverf.]. - 22 S.: graph. Darst., Kt. In: Water 2016, 8 (6).

Monitoring Fische 2013 für das Planfeststellungsverfahren 'Gewässerausbau Cottbuser See' - Teil 1'

Das Projekt "Monitoring Fische 2013 für das Planfeststellungsverfahren 'Gewässerausbau Cottbuser See' - Teil 1'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: Als Kompensation für die Fortführung des Braunkohletagebaus Cottbus-Nord wurden in der Niederung der Cottbuser Spree umfangreiche Renaturierungen durchgeführt und eine Fischaufstiegsanlage (FAA) gebaut, um die Durchgängigkeit der Spree v. a. für die Leitfischart Barbe zu erhöhen. Das 2010 begonnene Monitoring wurde 2014 weitergeführt. Material und Methoden: Im Sommer 2014 wurden sieben Teilstrecken der Spree, die daran angeschlossenen Nebengewässer, ein weiteres, neues Nebengewässer und einige Gräben der ortsansässigen Teichwirtschaft elektrisch befischt. Ergebnisse: Insgesamt wurden die 23 Fischarten Aal, Aland, Barbe, Barsch, Bitterling, Blei, Döbel, Giebel, Gründling, Güster, Hasel, Hecht, Karpfen, Kaulbarsch, Moderlieschen, Plötze, Quappe, Rotfeder, Schlammpeitzger, Schleie, Schmerle, Ukelei und Wels nachgewiesen. Am häufigsten waren Plötze, Gründling, Döbel und Ukelei. Der Fang juveniler Fische zeigte, dass die meisten Arten im Gewässersystem reproduzierten. Zwar wurde die Fischgemeinschaft von eurytopen Generalisten dominiert, insgesamt zeigte sich aber eine im Vergleich zu den Vorjahren positive Entwicklungstendenz. Die Anteile rheophiler und limnophiler Arten an der Fischgemeinschaft hatten zugenommen. Die Arten Giebel, Quappe, Schlammpeitzger und Schmerle wurden 2014 erstmalig nachgewiesen. Von der Leitart Barbe, von der 2011 nur ein juveniles Exemplar gefangen wurde, wurden 33 Exemplare unterschiedlicher Altersgruppen nachgewiesen. Die Bewertung nach fiBS zeigte insgesamt einen guten fischökologischen Zustand der Cottbusser Spree. Die Erhöhung der strukturellen Vielfalt hinsichtlich Strömung, Vegetation, Uferstruktur und Substrat dürfte sich positiv auf die Entwicklung einer flusstypischen Fischgemeinschaft ausgewirkt haben.

Soil contamination: advanced integrated characterisation and time-lapse monitoring (SOILCAM)

Das Projekt "Soil contamination: advanced integrated characterisation and time-lapse monitoring (SOILCAM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Norwegian Institute for Agricultural and Environmental Research (Bioforsk) durchgeführt. Objective: This project is aimed at improving current methods for monitoring contaminant distribution and biodegradation in the subsurface. Currently proven methods (based on invasive sampling of soil, soil water and gaseous phase) are unable to provide sufficiently accurate data with high enough resolution. Resulting in inability to assess of bioremediation progress and quantification of the processes involved in such bioremediation at field sites. Consequently, present assessment strategies to decide on optimal remediation approach, including design of monitoring systems, and evaluation of degradation progress, are severely flawed by uncertainty. Geophysical time-lapse measurements in combination with novel ground truthing methods give the possibility to determine: absolute contamination levels, spatial spreading, and reduced concentrations of contaminants in a heterogeneous environment. Geophysical methods of data acquisition alone are presently unable to provide absolute levels of biodegradable contamination concentrations. We aim to make improvements of fundamental constitutive relations between soil physical and degradation activity parameters and geophysically measurable parameters. Despite current improvements, there is a strong need to test these theories in practical field situations. Our project is dedicated to improving both site contamination assessment and the monitoring of bioremediation processes, and changes in soil environmental conditions. We suggest combining improved conventional soil monitoring techniques with state-of-the-art geophysical approaches. Partners in the project range from microbiologists to geophysicist, all with working experience from contaminated sites. Process studies involving lysimeters, and testing of the combination of technologies at two field sites are the major aims of the project. Focus on practical field situations and strong communication with stake-holders and SMEs will ensure high relevance for society.

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