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NWZ - Naturwaldzellen

Für Nordrhein-Westfalen wird angestrebt, in jedem Forstlichen Wuchsgebiet die typischen Standorte bzw. Standortmosaike durch eine Naturwaldzelle (Waldfläche, in der keine Bewirtschaftung mehr stattfindet und die sich weitgehend selbst überlassen wird) zu repräsentieren. In den per Verordnung gesicherten Waldflächen soll die natürliche Entwicklung zum Urwald von morgen wissenschaftlich begleitet werden. Das Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft (MURL) NRW hat die Ausweisung von 100 Naturwaldzellen mit einer Gesamtfläche von 3000 ha zum Ziel gesetzt. Die Projektgruppe Naturwaldreservate strebt eine Mindestgröße von 20 ha je Naturwaldzelle an, die nur im Ausnahmefall unterschritten werden sollte. Derzeit sind 73 Naturwaldzellen in Nordrhein-Westfalen ausgewiesen. In den Naturwaldzellen erfolgt ein "passives Biomonitoring", wobei in einem Kernbereich von in der Regel 1 ha eine Vermessung von Bäumen und Sträuchern sowie deren mögliche Schädigung kartiert werden. Zusätzlich werden Bodenfeinkartierungen und Erhebungen zur Käfer-, Avi-, Bodenfauna und Pilzflora durchgeführt. Für Naturwaldzellen über 30 ha Größe ist eine Erhebung der allgemeinen Standortdaten, Art, Bestandesdichte, Stammstärke, Baumhöhe, Schäden in einem 100x100 m Feld in einem 10-jährigen Turnus geplant. Die Naturwaldzellen dienen verschiedenen Funktionen: - zur Waldökologischen Grundlagenforschung - zur angewandten Waldbauforschung und -lehre: Naturwaldzellen dienen als regionale waldbauliche Weiserflächen für vergleichbare Wirtschaftswaldstandorte, insbesondere zu Fragen der Waldverjüngung und Waldpflege. Sie sind Eichflächen der Standortkartierung. - Weiserflächen für Naturnähe und Umweltmonitoring: Naturwaldzellen eignen sich als Dauerbeobachtungsflächen, auf denen großräumig wirkende Umweltveränderungen beobachtet werden können. Gleichzeitig entwickeln sie sich zu Referenzflächen zur Beurteilung der genutzten Landschaft hinsichtlich der Beeinträchtigung des Naturha

Continuous salinity observations at station BEFmate_S3pio, 2017-04 to 2017-12

Data presented here were collected between April 2017 to December 2017 in the BEFmate project (Biodiversity - Ecosystem Functioning across marine and terrestrial ecosystems) of the Universities of Oldenburg and Göttingen and the Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer. Experimental islands and saltmarsh enclosed plots were established in the back-barrier tidal flat and in the saltmarsh zone of the island of Spiekeroog (Germany). Salinity at different elevation zones was measured using conductivity loggers deployed in dip wells within experimental islands as well as in the saltmarsh enclosed plots. Measurements were obtained using HOBO U24 Conductivity Logger U24-002-C (Onset Computer Corporation, Bourne, MA/USA). All devices were pre-calibrated by the manufacturer. Logged data were retrieved in the field using a Hobo Underwater Shuttle (U-DTW-1) and were read out with the HOBOware Pro (V3.7.28) software. Salinity was derived in HOBOware Pro using temperature-dependent, nonlinear seawater conductivity compensation following the Practical Salinity Scale (PSS-78). Subsequent data processing was done using MATLAB (R2024b). Post-processing and quality control included (a) the removal of data covering maintenance activities, (b) the removal of implausible values using fixe thresholds (salinity > 40 psu and < 5 psu; temperature > 35 °C and < -5 °C), c) an outlier detection using the Hampel filter method, and (d) visual checks. Identified outliers were removed and synchronously removed across all associated parameters (temperature and salinity).

Continuous salinity observations at station BEFmate_I3pio, 2017-04 to 2017-12

Data presented here were collected between April 2017 to December 2017 in the BEFmate project (Biodiversity - Ecosystem Functioning across marine and terrestrial ecosystems) of the Universities of Oldenburg and Göttingen and the Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer. Experimental islands and saltmarsh enclosed plots were established in the back-barrier tidal flat and in the saltmarsh zone of the island of Spiekeroog (Germany). Salinity at different elevation zones was measured using conductivity loggers deployed in dip wells within experimental islands as well as in the saltmarsh enclosed plots. Measurements were obtained using HOBO U24 Conductivity Logger U24-002-C (Onset Computer Corporation, Bourne, MA/USA). All devices were pre-calibrated by the manufacturer. Logged data were retrieved in the field using a Hobo Underwater Shuttle (U-DTW-1) and were read out with the HOBOware Pro (V3.7.28) software. Salinity was derived in HOBOware Pro using temperature-dependent, nonlinear seawater conductivity compensation following the Practical Salinity Scale (PSS-78). Subsequent data processing was done using MATLAB (R2024b). Post-processing and quality control included (a) the removal of data covering maintenance activities, (b) the removal of implausible values using fixe thresholds (salinity > 40 psu and < 5 psu; temperature > 35 °C and < -5 °C), c) an outlier detection using the Hampel filter method, and (d) visual checks. Identified outliers were removed and synchronously removed across all associated parameters (temperature and salinity).

Grundwasserabhängige Landökosysteme

Die vorliegenden grundwasserabhängigen Landökosysteme sind für den 3. Bewirtschaftungsplan der EU Wasserrahmenrichtlinie gültig. Nach Anhang V WRRL ist eine Voraussetzung zur Erreichung eines guten chemischen und guten mengenmäßigen Zustandes eines Grundwasserkörpers die Vermeidung einer signifikanten Schädigung der Landökosysteme, die unmittelbar von diesem Grundwasserkörper abhängen. Die Bestandsaufnahme der grundwasserabhängigen Landökosysteme Brandenburgs erfolgte nach LAWA Arbeitshilfe (LAWA 2013) und –Handlungsempfehlung (LAWA 2012) sowie in Anlehnung an die beiden vorhergehenden Bewirtschaftungspläne. Die teilweise oder vollständige Grundwasserabhängigkeit wurde anhand der Grundwasserstände überprüft. Die Datengrundlage bilden Ökosystem- und Schutzgebietsdaten sowie Grundwasserflurabstände und Bodendaten. Die vorliegenden grundwasserabhängigen Landökosysteme sind für den 3. Bewirtschaftungsplan der EU Wasserrahmenrichtlinie gültig. Nach Anhang V WRRL ist eine Voraussetzung zur Erreichung eines guten chemischen und guten mengenmäßigen Zustandes eines Grundwasserkörpers die Vermeidung einer signifikanten Schädigung der Landökosysteme, die unmittelbar von diesem Grundwasserkörper abhängen. Die Bestandsaufnahme der grundwasserabhängigen Landökosysteme Brandenburgs erfolgte nach LAWA Arbeitshilfe (LAWA 2013) und –Handlungsempfehlung (LAWA 2012) sowie in Anlehnung an die beiden vorhergehenden Bewirtschaftungspläne. Die teilweise oder vollständige Grundwasserabhängigkeit wurde anhand der Grundwasserstände überprüft. Die Datengrundlage bilden Ökosystem- und Schutzgebietsdaten sowie Grundwasserflurabstände und Bodendaten. Die vorliegenden grundwasserabhängigen Landökosysteme sind für den 3. Bewirtschaftungsplan der EU Wasserrahmenrichtlinie gültig. Nach Anhang V WRRL ist eine Voraussetzung zur Erreichung eines guten chemischen und guten mengenmäßigen Zustandes eines Grundwasserkörpers die Vermeidung einer signifikanten Schädigung der Landökosysteme, die unmittelbar von diesem Grundwasserkörper abhängen. Die Bestandsaufnahme der grundwasserabhängigen Landökosysteme Brandenburgs erfolgte nach LAWA Arbeitshilfe (LAWA 2013) und –Handlungsempfehlung (LAWA 2012) sowie in Anlehnung an die beiden vorhergehenden Bewirtschaftungspläne. Die teilweise oder vollständige Grundwasserabhängigkeit wurde anhand der Grundwasserstände überprüft. Die Datengrundlage bilden Ökosystem- und Schutzgebietsdaten sowie Grundwasserflurabstände und Bodendaten.

Continuous salinity observations within BEFmate experimental islands and saltmarsh enclosed plots at different elevation levels, Spiekeroog, Germany, 2017-04 to 2017-12

Data presented here were collected between April 2017 to December 2017 in the BEFmate project (Biodiversity - Ecosystem Functioning across marine and terrestrial ecosystems ) of the Universities of Oldenburg and Göttingen and the Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer. Experimental islands and saltmarsh enclosed plots were established in the back-barrier tidal flat and in the saltmarsh zone of the island of Spiekeroog (Germany). Salinity at different elevation zones was measured using conductivity loggers deployed in dip wells within experimental islands as well as in the saltmarsh enclosed plots. Measurements were obtained using HOBO U24 Conductivity Logger U24-002-C (Onset Computer Corporation, Bourne, MA/USA). All devices were pre-calibrated by the manufacturer. Logged data were retrieved in the field using a Hobo Underwater Shuttle (U-DTW-1) and were read out with the HOBOware Pro (V3.7.28) software. Salinity was derived in HOBOware Pro using temperature-dependent, nonlinear seawater conductivity compensation following the Practical Salinity Scale (PSS-78). Subsequent data processing was done using MATLAB (R2024b). Post-processing and quality control included (a) the removal of data covering maintenance activities, (b) the removal of implausible values using fixe thresholds (salinity > 40 psu and < 5 psu; temperature > 35 °C and < -5 °C), c) an outlier detection using the Hampel filter method, and (d) visual checks. Identified outliers were removed and synchronously removed across all associated parameters (temperature and salinity).

Umweltprobenbank des Bundes (German Environmental Specimen Bank)

Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) mit ihren Bereichen Bank für Umweltproben und Bank für Humanproben ist eine Daueraufgabe des Bundes unter der Gesamtverantwortung des Bundesumweltministeriums sowie der administrativen und fachlichen Koordinierung des Umweltbundesamtes. Es werden für die Bank für Umweltproben regelmäßig Tier- und Pflanzenproben aus repräsentativen Ökosystemen (marin, limnisch und terrestrisch) Deutschlands und darüber hinaus für die Bank für Humanproben im Rahmen einer Echtzeitanalyse Blut-, Urin-, Speichel- und Haarproben studentischer Kollektive gewonnen. Vor ihrer Einlagerung werden die Proben auf eine Vielzahl an umweltrelevanten Stoffen und Verbindungen (z.B. Schwermetalle, CKW und PAH) analysiert. Der eigentliche Wert der Umweltprobenbank besteht jedoch in der Archivierung der Proben. Sie werden chemisch veränderungsfrei (über Flüssigstickstoff) gelagert und somit können auch rückblickend Stoffe untersucht werden, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren oder für nicht bedeutsam gehalten wurden. Alle im Betrieb der Umweltprobenbank anfallenden Daten und Informationen werden mit einem Datenbankmanagementsystem verwaltet und aufbereitet. Hierbei handelt es sich insbesondere um die biometrischen und analytischen Daten, das Schlüsselsystem der UPB, die Probenahmepläne, die Standardarbeitsanweisungen (SOP) zu Probenahme, Transport, Aufbereitung, Lagerung und Analytik und die Lagerbestandsdaten. Mit einem Geo-Informationssystem werden die Karten der Probenahmegebiete erstellt, mit denen perspektivisch eine Verknüpfung der analytischen Ergebnisse mit den biometrischen Daten sowie weiteren geoökologischen Daten (z.B. Daten der Flächennutzung, der Bodenökologie, der Klimatologie) erfolgen soll. Ausführliche Informationen und eine umfassende Datenrecherche sind unter www.umweltprobenbank.de abrufbar.

Aquatisches Pestizidmonitoring – das bundesweite Kleingewässer-Monitoring (KgM)

Pflanzenschutzmittel (PSM) sind weltweit in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen nachweisbar – selbst in abgelegenen Regionen ohne landwirtschaftliche Nutzung. Neben direktem Eintrag über Oberflächenabfluss tragen atmosphärische Prozesse wie Windverfrachtung und Deposition zu ihrer weiträumigen Verbreitung bei. Auch in sehr niedrigen, oft unterhalb analytischer Nachweisgrenzen liegenden Konzentrationen können PSM erhebliche ökologische Effekte auslösen, darunter eine verzögerte Erhöhung der Mortalität, negative Wechselwirkungen mit Umweltstressoren und eine daraus resultierende Verschiebung der Artenzusammensetzung. Das bundesweite Kleingewässermonitoring (KgM) 2018/2019 in 101 Tieflandbächen zeigte, dass ereignisgesteuerte Probenahmen während Niederschlägen deutlich höhere Belastungsspitzen erfassen als Standardproben. In landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten dominierten Wirkstoffe wie Neonicotinoide, Fipronil und Carbamate die Toxizität. Regulatorisch akzeptable Konzentrationen (RAK) wurden in bis zu 81 % der Gewässer in landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten überschritten – teils auch in Schutzgebieten. Die Stärke der PSM-Belastung war eng assoziiert mit dem Rückgang insektizidvulnerabler Arten, gemessen mit dem SPEARpesticides-Indikator. Der für Freilandpopulationen protektive Grenzwert (feldbasierte akzeptable Konzentration [ACfield]) lag meist deutlich unter den behördlichen Grenzwerten. Die Ergebnisse belegen erhebliche Defizite der derzeitigen Risikobewertung und unterstreichen den Bedarf für monitoringbasierte Grenzwerte, effektive Minderungsmaßnahmen (z. B. Gewässerrandstreifen, Biolandbau) sowie ein verstetigtes, pestizidspezifisches Monitoring. Nur so lassen sich ökologische Schäden durch PSM realistisch erfassen und Biodiversitätsverluste wirksam begrenzen.

Pilotprojekt Wasserrückhaltemanagement in der Region Celle - Erprobung kooperativer Ansätze der Wasserrückhaltung zur Stärkung des Landschaftswasserhaushalts im Klimawandel am Beispiel der Region Celle

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Seit 2018 haben sich in der Region Celle die Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserneubildung und Grundwasserstände deutlich gezeigt. Grundwasserabhängige Biotope (Fließgewässer und Landökosysteme) sind in eine extreme Stresssituation geraten. Damit hat sich die Konkurrenzsituation mit Grundwassernutzern und hier insbesondere auch mit der Feldberegnung zugespitzt. Um diese Konkurrenzsituation zu entschärfen, wollen die Flächennutzer und Bewirtschafter in diesem Projekt gestalterisch behutsam im Sinne eines nachhaltigen Managements eingreifen. Immer dort, wo es konfliktfrei möglich ist, soll das anfallende Oberflächenwasser vor Ort zurückgehalten und möglichst dem Grundwasser zugeführt werden. Durch die Rückhaltung von Wasser in sommertrockenen Gräben soll der Oberflächenabfluss reduziert, die Grundwasserneubildung erhöht und der Grundwasserstand ausgeglichener werden. Zudem sollen die Phasen von Grundwasser-Tiefstständen verkürzt werden mit den sich daraus ergebenen positiven Effekten für Feuchtbiotope, Basisabfluss in Fließgewässern etc. sowie für weitere Grundwassernutzer. Damit wird einerseits der Landschaftswasserhaushalt gestützt und andererseits der für Grundwasserentnahmen verfügbare Vorrat erhöht. Durch das Pilotprojekt sollen die konkreten örtlichen Zusammenhänge der Wasserhaushaltskomponenten (Oberflächenabfluss, Grundwasserneubildung, Verdunstung) transparent gemacht und deutlich dargestellt werden. Es wird aufgezeigt, wie mit einfachen technischen Mitteln den Änderungen, die sich aus dem Klimawandel ergeben, entgegengesteuert werden kann. Geplant sind dafür eine Vielzahl von kleinen und kleinsten Maßnahmen in den örtlichen Grabensystemen. Diese verhältnismäßig kleinen Maßnahmen werden durch ein Monitoring (hydrogeologisch, hydrologisch, bodenkundlich, naturschutzfachlich) begleitet, in dem an jeder Maßnahme regelmäßig qualitativ deren Wirksamkeit - individuell an die jeweilige Situation angepasst - überprüft werden soll. An ausgewählten Maßnahmen finden zusätzlich Grundwasser- und Oberflächenwasserstandsmessungen statt, um die Effekte auch quantitativ einschätzen zu können. - Aus Betroffenen Beteiligte machen!?. Dieser Ansatz bedeutet, dass Landwirte ein Teil der vorgeschlagenen Lösungsstrategie für die Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels sind. Das Pilotprojekt soll Landwirten eine Möglichkeit geben, aktiv am Lösungsweg mit zu wirken. Vorgesehen ist es, an landwirtschaftlichen Entwässerungsgräben (Gräben 3. Ordnung, die in den letzten Jahren sommertrockenfallend waren) Staustufen zu installieren, um dadurch einen Wasser-rückhalt und weitergehend auch die Versickerung des Niederschlagswassers ins Grundwasser zu ermöglichen. Als technische Maßnahmen sind geplant: - temporäres Setzen und Betreiben von kleinen Stauanlagen (z. B. einfache Holzbohlenwehre) in Gräben ? i. d. R. in den Wintermonaten und abhängig von der Flächenbewirtschaftung auch darüber hinaus (bis zu ganzjährig) und ggf. Veränderung der Stauhöhe oder - Reduzieren der Unterhaltung (komplett oder in Teilen) in Gräben oder - Anheben von Grabensohlen oder - Rückbau (vollständig oder in Teilen) von Gräben.

Continuous wave and tide observations at BEFmate artificial islands in the back-barrier tidal flat, Spiekeroog, Germany, 2014-10 to 2017-04

Data presented here were collected between October 2014 to April 2017 within the BEFmate project (Biodiversity - Ecosystem Functioning across marine and terrestrial ecosystems; https://www.icbm.de/verbundprojekte/befmate/ ) of the Universities of Oldenburg and Göttingen and the Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer. Experimental islands and saltmarsh control plots were created in the back barrier tidal flat and in the saltmarsh zone of Spiekeroog island. Data were measured with a local installed wave logger next to the experimental islands in a tidal creek (0.71 m NHN). The wave logger used here is a RBRduo T.D / wave (RBR Ltd., Ontario/Canada). The sensor were pre-calibrated by the manufacturer. Sampling rate was 3Hz with 1024 samples per burst at a sample interval of 10 minutes. Recorded data were internal logged till readout with the Ruskin (V1.13.10) software and processed using MATLAB (R2012b). Data were visually checked and outliers removed. For depth calculations pressure data were manually corrected by atmospheric pressure. Low tide data is not removed. The position was derived from a portable DGPS-system. Date and Time is given in UTC.

Sonderuntersuchungsprojekt zur Umweltkatastrophe in der Oder vom August 2022, Teilvorhaben: Insektenemergenz in Auengewässern

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