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Küstenlinie deutsche Ostsee für WRRL/MSRL von 2017/2018

Die Küstenlinie der deutschen Ostseeküste, erstellt vom Landesamt für Umwelt (LfU) von Schleswig Holstein. Grundlage dafür waren MSRL- und WRRL-Shapefiles der Küsten- Übergangsgewässer. Der Dienst stellt Shapefiles der Küstenlinien für die Nordsee (ANS-DE) und die Ostsee (BAL-DE) aus den abgestimmten und an die EU gemeldeten Berichtsgeometrien für die gesamte deutsche Küste bereit. Hierfür wurden Shapes der MSRL und der WRRL (Küsten- und Übergangsgewässer) genutzt. Die Daten wurden im Dezember 2017 (Ostsee) / bzw. im Januar 2018 (Nordsee) erstellt.

Biogeochemische Prozesse in sandigen Strandsedimenten von Spiekeroog und Majorca

Wellen- und tidebeeinflusste sandige Strände machen einen Großteil der weltweiten Küstenlinie aus und spielen eine wichtige Rolle für Kohlenstoff-, Nährstoff- und Metallkreisläufe. Während Flut strömt Meerwasser in den Sedimentkörper, ebenso wird organisches Material eingetragen. Im Sediment wird dieses von Mikroorganismen abgebaut, sodass bei Ebbe an Nährstoffen angereichertes Wasser zurück in den Küstenozean strömt, wo die rezirkulierten Nährstoffe zur Primärproduktion genutzt werden. Durch mikrobielle Abbauprozesse entwickeln sich Redoxgradienten, die den Porenwasser-Chemismus prägen. Strände können sich außerdem in einer Mischzone zwischen süßem Grundwasser und Salzwasser befinden (subterranes Ästuar), sodass Salinitätsgradienten die Sediment-Porenwasser-Interaktion beeinflussen. Süßwasser ist zudem eine Quelle für terrestrische gelöste Stoffe. Um die globale Rolle von Strandsystemen in Bezug auf Kohlenstoff-, Nährstoff- und Metallzyklen verstehen zu können, ist es notwendig, biogeochemische Prozesse in Strandsedimenten detailliert und an verschiedenen Stränden weltweit zu untersuchen. Da in diesem Forschungsbereich nur wenige Studien existieren und insbesondere die Quellen- oder Senkenfunktion dieser Systeme bezüglich redoxsensitiver Metalle noch weitgehend unbekannt ist, wird dieses Projekt einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung der Metallzyklen in solchen Systemen liefern. Wir planen, biogeochemische Prozesse in den subterranen Ästuaren von zwei kontrastierenden Strandsystemen auf den Inseln Spiekeroog (NW Deutschland, mesotidal, siliziklastisch) und Mallorca (Spanien, mikrotidal, carbonatisch) zu untersuchen. Es sollen Hauptionen, DOC, O2, H2S, Nährstoffe (N, P, C, Si) und Spurenmetalle (Mn, Fe, U, Mo, V, Re) sowie Fe-Isotopenverhältnisse im Strandporenwasser analysiert werden. Wir planen ebenfalls die Sedimentzusammensetzung zu charakterisieren, da diese die Porenwasserzusammensetzung maßgeblich beeinflusst. An beiden Standorten sollen Transekte zwischen Düne und Niedrigwasserlinie bis in 5 m (Spiekeroog) bzw. 2 m (Mallorca) Tiefe hochaufgelöst beprobt werden. Der Fokus des Projekts liegt darin, Redox- und Salinitätsgradienten zu identifizieren sowie deren Auswirkungen auf die Porenwasserzusammensetzung zu interpretieren. Hydrochemische Modellierung anhand der erhobenen Daten soll zu einem besseren Verständnis der Effekte der Mischung von Grundwässern unterschiedlicher Zusammensetzung beitragen. Es sollen quantitative Aussagen zur Quellen- oder Senkenfunktion der Strände bezüglich essentieller Nährstoffe und redoxsensitiver Metalle erarbeitet werden. Fe-Isotopenverhältnisse dienen dazu, das limitierte Wissen über den Fe-Kreislauf in subterranen Ästuaren zu erweitern und die Fe-Isotopensignatur des Porenwasserflusses aus diesen Systemen besser zu definieren. Weiterhin wird diese Studie eine solide Datenbasis für die Modellierung des Porenwasser-Austroms von einzelnen Elementspezies aus permeablen Sedimenten in den Küstenozean liefern.

Widerstand und Klimaanpassung von Dünensystemen; Leitantrag, Vorhaben: Analyse der hydrodynamischen Randbedingungen und deren Auswirkungen auf die südwestliche Ostsee

Küsten- und Übergangsgewässer (WRRL) Niedersachsen

Die kleinste abgegrenzte hydrologische Betrachtungsebene der EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) ist der Wasserkörper (WK).Küstenwasserkörper wurden für die Bewertungen nach WRRL von der Küstenlinie bis zur 1 SM-Linie und darüber hinaus für die chemische Bewertung bis zur Hoheitsgrenze ausgewiesen.Übergangsgewässer gemäß WRRL sind die Oberflächenwasserkörper in der Nähe von Flussmündungen, die aufgrund ihrer Nähe zu den Küstengewässern einen gewissen Salzgehalt aufweisen, aber im wesentlichen von Süßwasserströmungen beeinflusst werden.Neben den Niedersächsischen Gewässern sind auchdieansonsten von Niedersachsen berührten Gewässer und Wasserkörper mit abgebildet. Die Wasserkörpercharakterisierung und Bewertung ist mit Ergebnissen der Bewertung des ökologischen Gesamtzustandes/-potentials und des chemischen Gesamtzustandes zur Erstellung von Themenkarten als Attributierung integriert..

Küstenstreifen an der Nordsee und auf Fehmarn mit herausragender Bedeutung als Nahrungs- u. Rastgebiet außerhalb von EU-Vogelschutzgebieten

Küstenstreifen Westküste, Fehmarn mit herausragender Bedeutung als Nahrungs- und Rastgebiet außerhalb von EG-Vogelschutzgebieten, sowie Helgoland

Küstenlinie deutsche Nordsee für WRRL/MSRL von 2017/2018

Die Küstenlinie der deutschen Nordseeküste, erstellt vom Landesamt für Umwelt (LfU) von Schleswig Holstein. Grundlage dafür waren MSRL- und WRRL-Shapefiles der Küsten- Übergangsgewässer. Der Dienst stellt Shapefiles der Küstenlinien für die Nordsee (ANS-DE) und die Ostsee (BAL-DE) aus den abgestimmten und an die EU gemeldeten Berichtsgeometrien für die gesamte deutsche Küste bereit. Hierfür wurden Shapes der MSRL und der WRRL (Küsten- und Übergangsgewässer) genutzt. Die Daten wurden im Dezember 2017 (Ostsee) / bzw. im Januar 2018 (Nordsee) erstellt.

Geologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 500 000

Die Geologische Übersichtskarte 1 : 500 000 gibt einen landesweiten Überblick vom geologischen Aufbau Niedersachsens. Als Linieninformation werden zusätzlich Angaben zur Ausdehnung verschiedener Vereisungen, zur Küstenlinie der Nordsee im Quartär sowie zu tektonischen Strukturen gegeben. Das südniedersächsische Bergland wird von den Festgesteinen des Paläozoikum und Mesozoikum aufgebaut. Im Harz und bei Osnabrück steht das paläozoische Grundgebirge zutage an. Ältestes Gestein ist der vermutlich aus dem Präkambrium stammende Eckergneis. Über einer Schichtlücke folgen die Sedimente eines paläozoischen Meeresbeckens. Darin kamen im Silur schwarze Tonschiefer, im Devon Sandstein, Dachschiefer, Schwellen- und Riffkalke zum Absatz; im Oberdevon und Unterkarbon wurden die Harzer Grauwacken geschüttet. Basaltische Laven, die heutigen Diabase, traten am Meeresboden aus. Damit in Zusammenhang entstanden Kieselschiefer und Eisenerze. Die gesamte Schichtenfolge wurde bei der varistischen Gebirgsbildung im Oberkarbon aufgefaltet; abschließend stiegen magmatische Schmelzen auf, die heute im Harzburger Gabbro, im Brocken- und Oker-Granit freigelegt sind. Im Rotliegenden sammelte sich der Abtragungsschutt in Senken des Gebirges. Das Zechstein-Meer überflutete ein bereits eingeebnetes Gelände und überdeckte es mit mächtigen Folgen von Kalk, Gips bzw. Anhydrit und Salz. Im Mesozoikum wurde das flache, zeitweise trockenfallende Becken mit den Sedimenten der Trias (Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper) aufgefüllt, im Jura und in der Kreidezeit wurde das Becken wieder vom Meer überflutet. Der mesozoische Schichtenstapel zerbrach in einer Zeit tektonischer Unruhe (Oberjura bis Kreide) an tiefreichenden Störungen. An ihnen stieg das plastisch reagierende Zechsteinsalz auf. Das Ergebnis ist die saxonische Bruchfaltung des Deckgebirges. Im Tertiär überflutete das Meer erneut das eingeebnete Gelände und lagerte Sand und Ton ab, während sich im Binnenland zeitweise Braunkohle bildete. Schließlich zog sich das Meer auf den heutigen Nordsee-Bereich zurück. Das Quartär ist durch einen mehrfachen Wechsel von Kalt- und Warmzeiten gekennzeichnet. Im mittleren Pleistozän waren zur Elster- und Saale-Kaltzeit große Teile Niedersachsens vergletschert; das Eis hinterließ Grundmoränen (Geschiebemergel) und Schmelzwasserablagerungen (Kies, Sand und Ton). In den Warmzeiten (Interglazialen) und in der Nacheiszeit (Holozän) entstanden Torfe, Mudden und Mergel. Teile des Küstengebietes wurden dabei überflutet und von Meeres-, Watt- und Brackwasserablagerungen überdeckt.

Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 200 000 - Versalzung des Grundwassers

Die Karte zeigt die mögliche Grundwasserversalzung im Maßstab 1:200 000. Süßwassererfüllte Grundwasserleiter sind in Niedersachsen nur bis zu einer Tiefe von maximal 300 m anzutreffen. Ihr Vorkommen ist auf die Bereiche beschränkt, in denen ein ständiger Wasseraustausch durch versickerndes Niederschlagswasser erfolgt (Zone des aktiven Wasseraustausches). Darunter ist eine zunehmende Versalzung des Grundwassers zu beobachten (Zone des verzögerten Wasseraustausches). In größeren Tiefen schließt sich ein Bereich mit weitgehend stagnierendem Grundwasser an. Der enge Zusammenhang zwischen Süßwasservorkommen und aktivem Wasseraustausch macht die Grundwasserdynamik zu einem zentralen Kriterium bei der Bewertung der Nutzbarkeit der Grundwasserleiter sowie auch bei der Abgrenzung von Grundwasserkörpern. Die Tiefenlage der versalzten Wässer, dass heißt, der Tiefgang des aktiven Wasseraustausches, wird wesentlich durch die hydraulischen Eigenschaften der Gesteinsschichten und das Potenzial der durchflossenen Süßwasserkörper gesteuert. Sie variiert demzufolge sehr stark. In großflächigen Vorflutbereichen ( z.B. Elbe-, Weser-, und Allerniederung), in denen der hydrostatische Druck infolge des Übertrittes großer Grundwassermengen in die Vorfluter abrupt abgebaut wird, können großräumige Druckgefälle auftreten, die ein Aufdringen von tiefen versalzten Wässern bis in den oberflächennahen Grundwasserbereich bewirken ( Binnenländische Versalzung ). Die Versalzungsbereiche im Tiefengrundwasser sind oft an die in den älteren Untergrund eingeschnittenen quartären Schmelzwasserrinnen gebunden. Die Tiefenlage der Versalzung liegt dort in einem Niveau, in dem außerhalb der Rinnen keine Grundwasserleiter mehr ausgebildet sind. Im Binnenland sind ferner rund 400 km2 als Grundwasserversalzungsbereiche einzustufen, die durch Ablaugungsvorgänge an hoch liegenden Salzstöcken verursacht sind ( Salzstockablaugung, Subrosion, vgl. Salzstrukturen Norddeutschlands 1 : 500 000, © BGR, 2008). An der Nordseeküste ist als Folge des allgemeinen Meeresspiegelanstieges nach der letzten Eiszeit auf breiter Front Meerwasser in die binnenländischen Grundwasserleiter eingedrungen ( Küstenversalzung ), wobei das in ihnen befindliche Süßwasser verdrängt wurde. Betroffen von dieser Art der Grundwasserversalzung ist ein bis zu 20 km breiter, insgesamt 2500 km2 großer Küstenstreifen, der somit für die Grundwassernutzung weitgehend ausfällt. Nur auf den Küsteninseln haben sich unter den Dünengebieten durch versickernde Niederschläge Süßwasserlinsen gebildet, die in begrenztem Umfang eine Trinkwasserförderung erlauben. Insgesamt sind in Niedersachsen Gebiete mit einer Gesamtfläche von rd. 6500 km2 von Grundwasserversalzungen betroffen, die dort eine Grundwassernutzung erschweren oder unmöglich machen. Zur Abgrenzung der Gebiete mit versalztem Grundwasser wurden die Ergebnisse von Wasseranalysen, geoelektrischen Sondierungen und Aufschlussbohrungen mit geophysikalischen Bohrlochmessungen ausgewertet. Ein Wasser wird als versalzt bezeichnet, wenn sein Chloridgehalt 250 mg/l übersteigt, was in etwa der menschlichen Geschmacksgrenze entspricht. In der Karte wird im Lockergestein unterschieden, ob der gesamte Grundwasserkörper versalzt ist oder ob Salzwasser nur in einem Teil des Grundwassers angetroffen wurde. Im Festgestein werden nur oberflächennahe Versalzungen, auch im Bereich von Salzhalden, dargestellt.

Hydrogeologische Karte von Niedersachsen 1 : 50 000 - Lage der Grundwasseroberfläche

Die Lage der Grundwasseroberfläche, bzw. der Grundwasserdruckfläche bei gespanntem Grundwasser, wird üblicherweise durch Grundwassergleichen (Isohypsen) dargestellt. Das Kartenthema zeigt die Grundwasseroberfläche des ersten großräumig verbreiteten Grundwasserstockwerks für alle Lockergesteinsgebiete Niedersachsens. Dichteunterschiede wurden nicht berücksichtigt. In den Festgesteinsgebieten des südlichen Niedersachsens ist diese Art der Darstellung nicht praktikabel, da ein flächenhaft verbreiteter, räumlich zusammenhängender Grundwasserkörper dort meist nicht existiert. Das Grundwasser bewegt sich im Festgestein in Kluft- und Störungssystemen oder Karsthohlräumen. Obwohl die Grundwasservorkommen im Festgestein, z.B. in Karstgebieten, durchaus beachtlich sein können, sind sie mit Grundwassergleichen in diesem Maßstab nicht sinnvoll darstellbar. Diese Bereiche sind auf der Karte als Festgestein gekennzeichnet. Im niedersächsischen Küstengebiet werden die Grundwasserstände durch die tidebedingt wechselnde Höhe des Meerwasserspiegels und durch Maßnahmen der künstlichen Entwässerung (Schöpfwerke, Siele) stark beeinflusst. Im Bereich von Schöpfwerken und Unterschöpfwerken kann die Grundwasserfließrichtung von der Küste weg in Richtung Binnenland verlaufen. In unmittelbarer Nähe zur Küstenlinie wechselt die Grundwasserfließrichtung je nach Stand der Tide. Die Grundwasserhöhengleichen werden hier nur stark generalisiert dargestellt. Zur Konstruktion der Grundwassergleichen werden im Allgemeinen zeitgleich durchgeführte Grundwasserstandsmessungen an allen Messstellen zugrunde gelegt (Stichtagsmessungen). Die vorliegende Darstellung beruht auf Stichtagsmessungen vom Januar 1993 und stellt einen mittleren Grundwasserstand der Zeitreihe von 1990 – 2000 dar. Den Stichtagsmessungen der Kartenserie liegen Grundwasserstandsdaten des Gewässerkundlichen Landesdienstes zu Grunde, die mit Erlaubnis des Niedersächsischen Landesbetriebes für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz verwendet wurden. Zusätzlich dazu wurden teilweise Daten von Wasserversorgungsunternehmen zur Verfügung gestellt. Da das Raster aus Stichtagsmessungen keine ausreichende Belegdichte aufweist, wurde der Datenbestand, soweit es fachlich vertretbar schien, um Grundwasserstandsmessungen aus anderen Zeiträumen ergänzt. Diese Daten stammen aus der Bohrdatenbank oder aus Archivunterlagen des LBEG. In Gebieten mit hohen Schwankungen des Grundwasserspiegels wurde diese Ergänzung nicht vorgenommen. Im Bereich von Stauchmoränen weisen die Grundwasserabstände, bedingt durch den sehr heterogenen geologischen Aufbau dieser Gebiete, eine große Variabilität auf. Hier können die Grundwassergleichen nur die großräumige Strömungsrichtung darstellen. In Gebieten mit sehr geringer Belegpunktdichte können die tatsächlichen Wasserstände vor Ort von der Kartendarstellung unter Umständen abweichen. Um die Liniendarstellung der Grundwassergleichen anschaulicher zu gestalten, sind die von ihnen eingeschlossenen Flächen farbig hinterlegt. Die Farbflächen geben die Lage der Grundwasseroberfläche, bzw. der Grundwasserdruckfläche in Intervallen zu jeweils 2,5 m in Metern zu NN an. Der Grundwassergleichenplan ist geeignet, großräumig die Strömungsrichtungen und die Potenzial-gefälleverhältnisse des Grundwassers in den Lockergesteinsgebieten zu verdeutlichen. Für detaillierte Aussagen sind unter Umständen Karten mit einer höheren Belegdichte an Stichtagsmessungen erforderlich.

Ursachen regionaler Meeresspiegelvariationen auf dekadischen und längeren Zeitskalen (DECVAR-2)

Während der ersten Förderperiode des SPP 1889 SeaLevel wurde in diesem Projekt DECVAR Prozesse untersucht die in Verbindung mit Antriebsmechanismen von Meeresspiegeländerungen stehen, eben so wie die Charakterisierung von statistische Eigenschaften von natürlichen Meeresspiegelschwankungen entlang von Küstenlinien. Die Ergebnisse und gewonnenen Erkanntnisse sind wichtig um primäre Antriebsmechanismen ebenso wie die geographischen Regionen zu identifizieren die wesentlich zu beobachteten Meeresspiegeländerungen beitragen. Ergebnisse sind auch wichtig um die Reaktion unterschiedlicher Modelle auf den gleichen Antrieb zu verstehen und um dadurch Modellunsicherheiten zu charakterisieren. In der zweiten Förderphase wird die begonnenen Arbeit zur Reife geführt und weiter ausgebaut werden. Wir werden dabei auf zukünftige dekadische und Langzeit Meeresspiegelvariationen fokussieren, mit räumlicher Skala von Beckenskala bis hin zur lokalen Skala in den SPP Fokus-Regionen im westlichen Pazifik und Indonesischem Durchfluss auf der einen Seite und in Nord- und Ostseeraum, auf der anderen Seite. Für ein besseres Verständnis von zukünftigen Meeresspiegeländerungen auf dekadischen bis hin zu Jahrhundert-Zeitskalen in Form von natürlichen Moden im Vergleich zu anthropogenen Einflüssen, ist es ins besondere wichtig zugrundeliegende potentielle Antriebe ebenso wie dynamische Beiträge zu identifizieren, einschließlich Prozesse im küstennahem Ozean. Entsprechende Untersuchungen werden auf einer Hierarchie numerischer Simulationen beruhen unterstützt durch historische Meeresspiegelbeobachtungen. Eine gemeinsame Auswertung dieser Datensätze wird es ermöglichen, potentielle Ursachen für zukünftige Meeresspiegelvariationen in den SPP Untersuchungs-Regionen zu identifizieren und dadurch Vorhersagen zu verbessern. DECVAR-2 wird Teil der SPP 1889 Fokus-Gruppe zu globalen und regionalen Meeresspiegeländerungen sein für die es globale Meeresspiegelsimulationen und Projektionen liefern wird, einschließlich Information über Antriebsmechanismen von natürlichen und anthropogenen Änderungen. Darüber hinaus wird das Projekt Informationen über Meeresspiegeländerungen in den SPP Fokus Regionen an die anderen Fokus Gruppe liefern. Als möglicher Weise einziges globales Modellierungsvorhaben wird das Projekt projizierte Änderungen einzelnen Mechanismen und Prozessen zuordnen und damit den globalen Kontext von regionalen und lokalen Änderungen in den Untersuchungs-Regionen liefern. Antworten werden wesentlich sein um die übergeordneten SPP Ziele zu erreichen. Antworten werden ebenso wichtig für Küstenmanagement durch verbesserte Meeresspiegel Vorhersagen sein und damit die Basis für informierte Planungen von Anpassung Maßnahmen sein.

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