1994 wurden die verschiedenen an der NLOE-Forschungsstelle Kueste durchgefuehrten physikalisch-chemischen und biologischen Ueberwachungsuntersuchungen zu einem gemeinsamen Monitoring-Konzept zusammengefasst. Diese von Norderney und Hildesheim aus organisierte Ueberwachungstaetigkeit in den marinen Gewaessern des Landes Niedersachsen umfasst die Kompartimente Wasser, Boden und Organismen. Zentrale Messgroessen sind die Naehrstoffgehalte, die Belastung mit schaedlichen Spurenstoffen und die Zusammensetzung wichtiger Lebensgemeinschaften.
Submarine Massivsulfide (SMS) sind die modernen Analoge zu alten vulkanogenen massiven Sulfiderzvorkommen (VMS) und könnten eine zukünftige Metallressource darstellen. Sie bilden sich als Reaktion auf die hydrothermale Abkühlung des jungen Meeresbodens, wenn sich heiße Fluide, die von einer magmatischen Wärmequelle aufsteigen, mit Meerwasser vermischen, sodass die gelösten Metalle ausfallen und sich eine Lagerstätte bildet. Der hydrothermale TAG-Mound auf dem Mittelatlantischen Rücken beherbergt eine der größten submarinen Sulfiderzvorkommen und ist ein ausgezeichneter Ort, um die dominanten Bildungsprozesse zu untersuchen. Seine innere Struktur wurde durch Ozeanbohrungen (ODP 158) untersucht und umfangreiche geologische und geophysikalische Daten sind verfügbar. Das detaillierte hydrogeologische Regime und die chemischen Ausfällungs- und Lösungsprozesse, die den Hügel gebildet haben, wurden jedoch nie mit Reaktions-Transport-Modellen quantifiziert, und es bleiben große Wissenslücken - mit der Folge, dass die globale Menge an SMS Vorkommen, aber auch die Rolle hydrothermaler Fluide in biogeochemische Stoffkreisläufen schlecht verstanden ist. Dieser Antrag zielt darauf ab, diese Wissenslücken mithilfe von 3-D Reaktions-Transport-Modellen zu verkleinern. Unser Ansatz besteht darin, ein vorhandenes hydrothermales Strömungsmodell, hydrothermal Foam, mit der thermodynamischen MINES-Datenbank für Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen unter Verwendung der GEMS3K-Software für die Gibbs-Freie-Energie-Minimierung zu koppeln. Dies wird es uns ermöglichen, Szenarien für die Bildung des hydrothermalen TAG Mounds zu testen und die vorherrschenden Prozesse zu erforschen, welche die hydrothermalen Metallflüsse in, innerhalb und aus hydrothermalen Mounds steuern.
Die antarktischen Ökosysteme sind von starken Veränderungen betroffen, insbesondere was die Eisbedeckung angeht. Wir wissen nicht wie dies die Prozesse am Meeresboden, die benthischen Funktionen, beeinflusst. Informationen zur Rolle verschiedener Tiergemeinschaften für benthische Funktionen unter variabler und stabiler Eisbedeckung sind für ein besseres Verständnis der Ökosystemprozesse dringend notwendig. Nur in wenigen Studien wurden unterschiedliche Größenklassen wie Meio- und Makrofauna gleichzeitig untersucht, und in keiner wurde ihre Bedeutung für benthische Funktionen untersucht. Daher ist der Einfluss von geringer werdender oder sich verändernder Meereisbedeckung auf die trophischen Interaktionen zwischen Meio- und Makrofauna sowie deren Bedeutung für die Prozesse am Meeresboden nicht geklärt. Dazu gehört auch ob und wie sich die benthische Remineralisation, bestimmt durch Stoffflussmessungen von Ammonium, Nitrat, Phosphat, Kieselsäure und Sauerstoff an der Sediment-Wasser-Grenzschicht, verändert. Für den Südozean ist über die jeweiligen Anteile der Meio- und Makrofaunagemeinschaften an dieser Remineralisation nichts bekannt.Mit unserem 3-Jahres Projekt werden wir gemeinsam die Reaktion benthischer Ökosystemfunktionen auf unterschiedliche Meereisbedeckungssituationen im Weddellmeer und entlang der Antarktischen Halbinsel einschätzen. Um die Rollen der verschiedenen Größenklassen und ihrer assoziierten Taxa im System Meeresboden besser zu verstehen, müssen wir (1) die Bedeutung der Strukturen der Meio- und Makrofaunagemeinschaften für die Ressourcenaufteilung und die Remineralisierung in Regionen mit unterschiedlicher Eisbedeckung und (2) den Effekt von erhöhtem Nahrungsaufkommen bei sich verändernder Eissituationen auf die Interaktionen von Ökosystemfunktion und Größenklassen bestimmen.Die beiden komplementären Aspekte werden mit einem/r gemeinsam betreuten Doktoranden/in durchgeführt. Proben wurden bereits auf den beiden Polarstern-Expeditionen PS 81 (22.01 bis 18.03.2013, nordwestliches Weddellmeer, Antarktische Halbinsel) und PS 96 (06.12.2015 bis 14.02.2016 südöstliches Weddellmeer) genommen. Die untersuchte Region umfasst Gebiete mit reduzierter, variabler und anhaltender Eisbedeckung. Mittels Inkubationen wird die räumliche Variabilität der Remineralisationsraten und die Rolle der Meio- und Makrofaunataxa bestimmt und mit deren Position im Nahrungsnetz zu verbunden. Um den Einfluss erhöhten Nahrungseintrags auf die Partitionierung der Nahrungsaufnahme und die Remineralisation durch die Tiergruppen zu testen, wurden Pulse-Chase Experimente durchgeführt.Die Ergebnisse bilden die Grundlage für das dritte Arbeitspaket: Die Entwicklung eines konzeptionellen Modells für die Evaluation benthischer Systemfunktionen im sich verändernden Südozean, welches die Mehrheit der Größenklassen und Prozesse betrachtet.
Produktionsbiologische Zusammenhaenge in einzelnen Brackwasserbereichen und im offenen Meer; Energiefluss im aquatischen Oekosystem; jahreszeitliche Faktoren; geloeste Naehrstoffe; Primaer- und Sekundaerproduktion.
Langeoog/Norden. Trotz einer vergleichsweise ruhigen Sturmflutsaison investiert Niedersachsen auch in diesem Sommer wieder in die weitgehend aus Schutzdünen bestehenden Küstenschutzanlagen der Insel Langeoog: Bei den Anfang Juni startenden Arbeiten handelt es sich um die Fortsetzung einer bereits in 2024 vorgenommenen Strandaufspülung vor dem Langeooger Pirolatal. Schlechte Witterungsbedingungen im Spätsommer und Frühherbst hatten einen Abschluss der Arbeiten im vergangenen Jahr verhindert. Trotz einer vergleichsweise ruhigen Sturmflutsaison investiert Niedersachsen auch in diesem Sommer wieder in die weitgehend aus Schutzdünen bestehenden Küstenschutzanlagen der Insel Langeoog: Bei den Anfang Juni startenden Arbeiten handelt es sich um die Fortsetzung einer bereits in 2024 vorgenommenen Strandaufspülung vor dem Langeooger Pirolatal. Schlechte Witterungsbedingungen im Spätsommer und Frühherbst hatten einen Abschluss der Arbeiten im vergangenen Jahr verhindert. „Das aktuelle Beispiel zeigt noch einmal sehr eindrücklich, wie schmal das Zeitfenster für Küstenschutzvorhaben auf den Ostfriesischen Inseln im ungünstigen Fall ist – und warum sich eine Überschneidung mit der touristischen Hauptsaison deshalb leider nicht vermeiden lässt“, erklärt Prof. Frank Thorenz, Leiter der für den Schutz der Ostfriesischen Inseln zuständigen NLWKN-Betriebsstelle Norden. Zur Erinnerung: Im Spätsommer 2024 war es trotz einer anschließend eher ruhigen Sturmflutsaison bereits Ende August und damit ungewöhnlich früh zu einem ersten leichten Sturmflutereignis gekommen. Auch die weitere Witterungslage erschwerte das Voranschreiten der Küstenschutzmaßnahme, sodass zunächst nur rund 270.000 der ursprünglich geplanten 450.000 Kubikmeter Sand vor der Langeooger Pirolatal-Düne eingebaut werden konnten. „Die Sturmflutsicherheit für den Winter 2024/2025 war damit sichergestellt – für die Sicherheit dieses Dünenabschnitts auch in Zukunft müssen wir allerdings in diesem Jahr nachlegen“, so Thorenz. Konkret plant der NLWKN den Einbau von weiteren 250.000 Kubikmetern Sand im Bereich des vor der eigentlichen Düne liegenden Sanddepots und des vorgelagerten Strandes. Das knapp zwei Kilometer lange Depot hat eine wichtige Aufgabe: Es schützt den eigentlichen Dünenkörper gegen die hier herrschenden starken Seegangs- und Strömungsbelastungen. Die Pirolataldüne selbst ist für den Schutz von Teilen der Langeooger Ortslage und des Wassergewinnungsgebiets der Insel von zentraler Bedeutung. Startschuss steht kurz bevor Startschuss steht kurz bevor Der Startschuss für die Einrichtung der Baustelle des naturbasierten Küstenschutzvorhabens soll nach NLWKN-Angaben bereits in den kommenden Tagen fallen – zunächst mit vorbereitenden Arbeiten an Land, dann mit dem Einschwimmen der knapp zwei Kilometer langen Spülleitung von See. Bei günstiger Witterung plant der Landesbetrieb den Beginn der eigentlichen Spülarbeiten bis Mitte Juni. Ein Abschluss der Arbeiten ist im Verlauf des Sommers vorgesehen. Bei der Umsetzung arbeitet der NLWKN mit der dänischen Firma Rhode Nielsen A/S zusammen. Zum Einsatz kommt das Spezialschiff „Magni R“. Es hat eine Ladekapazität von 1.570 Kubikmetern. Gefüllt wird der Laderaum der „Magni R“ mit Sand, der an der Ostseite des Seegats „Accumer Ee" zwischen Baltrum und Langeoog entnommen wird. Hier stehen ausreichende Sandmengen zur Verfügung. Die Entnahmestelle könne sich durch die dort herrschenden starken Gezeitenströmungen, ständigen Welleneinfluss und den damit verbundenen Sandtransport auf natürliche Weise schnell wieder regenerieren, heißt es beim NLWKN. Das Spezialschiff wird zwischen der Entnahmestelle und der Koppelstation der Spülleitung vor Langeoog kreuzen, um das Sand-Wasser-Gemisch Richtung Strand zu befördern, wo der sich absetzende Sand mit Planierraupen verteilt und profiliert wird. Das Verfahren hat sich nach NLWKN-Einschätzung bewährt: Langeoog ist die einzige Ostfriesische Insel, auf der bisher keine massiven Küstenschutzanlagen erforderlich waren. Unser Ziel ist es, Schutzmaßnahmen im besonders wertvollen Naturraum des Nationalparks an den natürlich ablaufenden Prozessen zu orientierten und soweit möglich den Bau massiver Küstenschutzanlagen zu vermeiden“, unterstreicht Thorenz. Komplexe Bergung als Sonderaufgabe Komplexe Bergung als Sonderaufgabe Eine Besonderheit des diesjährigen Vorhabens stelle die Bergung eines im Unterwasserbereich verbliebenen Teils einer Spülleitung aus einer der letzten Strandaufspülungen dar, so der Küstenschutzexperte: „Aufgrund einer Übersandung durch vor der Küste wandernde Sandriffe konnte dieses Segment der Leitung bisher nicht geborgen werden“. Die Bergung soll nun mit Hilfe eines Spezialgerätes gelingen: Bei dem sogenannten „Gunger R“ handelt es sich um ein 55 Meter langes und 15 Meter breiten Stelzenponton mit Großbagger, der sich mit seinen ausfahrbaren Stelzen auf dem Meeresgrund abstützen kann. Mit diesem soll die Leitung im strandnahmen Bereich freigelegt werden. Die Bergung wird im Sommer bei ruhigen Witterungs- und Wellenbedingungen erfolgen und kann deshalb noch nicht genau terminiert werden. Der Aufspülbereich selbst muss aufgrund der möglichen Gefahren während des Spülbetriebs teilweise gesperrt werden. Die Küstenschützer bitten Strandspaziergängerinnen und Strandspaziergänger, die Spüldämme und das Spülfeld aus Sicherheitsgründen nicht zu betreten. Mithilfe dieses Stelzenpontons soll die Bergung des zwischenzeitlich übersandeten Spülleitungssegments gelingen (Bild: Rhode Nielsen A/S). Inselgast aus Dänemark: Das Spezialschiff „Magni R“ wird bei der Gewinnung des für die Arbeiten benötigten Sandes zum Einsatz kommen (Bild: Rhode Nielsen A/S).