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Distribution and concentration of nutrients, carbon compounds and methane in water samples in the southern German Bight (North Sea) in September 2024 during the MOSES Sternfahrt 12

The 12th Sternfahrt of the ElbeXtreme and MOSES projects took place in 2024 from September 02 to 13, within the area of the German Bight (North Sea). Its objective was to get a more systematic grid of sampling data by spatially integrated onboard sensors. Therefore, the MOSES-laboratory container was installed again. Water samples were taken from the surface with a rosette or via Niskin bottles. The first part of the cruise was conducted by the research vessel (RV) Ludwig Prandtl, starting on the 2nd of September on Heligoland. From there, the crew navigated towards Cuxhaven covering some stations from previous MOSES cruises. For the next days, the ship followed a rectangular track, shifting northward each day, heading towards Heligoland again. Due to strong winds, the sampling stations were reduced to three on the last day. On Heligoland the RV Mya II took over the laboratory container and other sampling equipment for the second part of the cruise. Persistent strong winds delayed the start of the cruise until September 11. Since most of the planned stations were already covered from the RV Ludwig Prandtl, the crew decided to expand the sampling area using a more systematic zig-zag line. With the return of Mya II in the afternoon of the 13th September 2024, the campaign was successfully finished.

Pegel Koblenz UP (Messstellen-Nr: 2690090000)

Die Pegelmessstelle Koblenz UP (ID: 643) befindet sich am Gewässer Mosel im Flusseinzugsgebiet Mosel. Die Messstelle dient zur Messung des Wasserstands.

Soil moisture distribution at the Hordorf (Central Germany) groundtruthing site determined by mobile Cosmic Ray Neutron Sensing

Cosmic Ray neutron sensing (CRNS) is an emerging technology which is used to close the scaling gap between point measurements, such as TDR or soil samples, and the airborne remote sensing data. CRNS estimates the area-average soil water content by the detection of soil-reflected cosmic-ray neutrons in air. This method is characterized by an non-linearly shaped horizontal footprint of hundreds of meters and a vertical footprint of tens of centimetres (Köhli et al. 2015). During the campaign, a portable sensor (the so-called CRNS Rover) was used to study the spatial soil moisture variability in the target area in Hordorf. The rover was equipped with a CRNS-RV unit from Hydroinnova LLC (HI-RC01 detector) and a polyethylene shield below the detector to better reduce local effects of the field track. Neutron count data were processed including several physical, soil, and terrain corrections (see Schrön 2020, cfg file and the software <https://git.ufz.de/CRNS/cornish_pasdy>) to obtain the spatial soil moisture distribution at the Hordorf ground truthing site.

Water chemistry of Lagrangian samplings of Inland Elbe 2024 (MOSES Hydrological Extremes)

Within the framework of MOSES (Modular Observation Solutions for Earth Systems) and ElbeXtreme, we performed three longitudinal sampling campaigns in the Elbe catchment in 2024. The campaigns covered the German freshwater part, the tidal Elbe river, and the German Bight. Here we present the results of the freshwater river where the sampling was conducted in a Langrangian way according to flow velocity. Physico-chemical and biological parameters were measured along the Elbe from bridges between Bad Schandau (km 12, Czech-German border) and Lauenburg (km 570, close to Hamburg). A particular scientific focus was on (1) nutrients and eutrophication, (2) composition of dissolved organic matter measured by high-resolution mass spectrometry, (3) greenhouse gas measurements, and (4) micropollutants. This was done during a winter flood event in January, a summer drought in July, and a second smaller flood in September 2024.

Pegel Fastrau (Messstellen-Nr: 2672050500)

'Pegel: Fastrau / Gewässer: Fellerbach' ist eine Pegel-Messstelle und dient zur Überwachung von Oberflächengewässern in Rheinland-Pfalz. Die Pegelmessstelle Fastrau (ID: 436) befindet sich am Gewässer Feller Bach im Flusseinzugsgebiet Mosel. Die Messstelle dient zur Messung des Wasserstands. Weiterhin wird der Abfluss an der Messstelle gemessen.

Pegel Sinspelt (Messstellen-Nr: 2628065000)

'Pegel: Sinspelt / Gewässer: Enz' ist eine Pegel-Messstelle und dient zur Überwachung von Oberflächengewässern in Rheinland-Pfalz. Die Pegelmessstelle Sinspelt (ID: 545) befindet sich am Gewässer Enz im Flusseinzugsgebiet Mosel. Die Messstelle dient zur Messung des Wasserstands. Weiterhin wird der Abfluss an der Messstelle gemessen.

Lacerta bilineata Daudin, 1802 Westliche Smaragdeidechse Reptilien Stark gefährdet

Die rheinland-pfälzischen und badischen Bestände am Kaiserstuhl bilden weit nach Norden vorgeschobene isolierte Vorposten, für die Deutschland in besonderem Maße verantwortlich ist (Steinicke et al. 2002). Die deutschen Vorkommen der überwiegend mediterran verbreiteten Westlichen Smaragdeidechse liegen in wärmebegünstigten Bereichen von Südwestdeutschland. In Rheinland-Pfalz besiedelt sie die südlich exponierten Trockenhänge von Flusstälern, die durch Flussschleifen mit anderen Expositionen voneinander isoliert sind. An der Mosel liegen ca. 18, im Rheintal insgesamt zehn und an der Nahe ca. sieben separate Vorkommen. Ein genetischer Austausch besteht wahrscheinlich noch zwischen den Populationen an der mittleren Nahe sowie zwischen den westlichen Moselpopulationen (Schulte et al. 2016). Es überwiegen jedoch kleine und kleinste, voneinander isolierte Restbestände. Am Kaiserstuhl in BadenWürttemberg lassen sich ca. 14 Vorkommensbereiche abgrenzen, die nur noch zum Teil vernetzt sind. Am nordöstlichen Kaiserstuhl fehlt die Art größtenteils. Etwas abseits liegen die drei Bestände am Tuniberg, wovon zwei recht individuenarm sind. Ein 2003 entdecktes Vorkommen in Hessen (Henf & Alfermann 2004) wurde mittlerweile als allochthon identifiziert. Es handelt sich vermutlich um ausgesetzte Tiere vom Kaiserstuhl (Schulte et al. 2016). Weitere ausgesetzte Vorkommen bestehen z. B. in Bonn, in Stuttgart und bei Tübingen am Spitzberg. Die TK25-Q-Rasterfrequenz (Zeitraum 2000 – 2018) der autochthonen Vorkommen beträgt 0,29 % und liegt somit in der Kriterienklasse „sehr selten“. Die vor allem in den 1960er bis 1980er Jahren intensivierten Rebflurbereinigungen und der Ausbau der Flüsse verursachten durch die Beseitigung von Böschungen, Trockenmauern, Saum- und Kleinstrukturen die stärksten Bestandsrückgänge (u. a. Gruschwitz 1985 a, Niehuis & Sound 1996, Fritz & Sowig 2007). Frühere Vorkommen im Raum Lörrach sind bereits in der Mitte des vorigen Jahrhunderts erloschen. Insgesamt ist für den langfristigen Bestandstrend ein starker Rückgang anzunehmen. Kurzfristig ist von einer mäßigen Abnahme auszugehen. Gründe dafür sind u.a. die zunehmende Bebauung ehemaliger Weinbauflächen und die fortschreitende Sukzession und Verinselung der Lebensräume. Die an wenigen Standorten etablierten Artenschutzmaßnahmen können diesen Trend nur wenig mildern. Für alle drei rheinland-pfälzischen Vorkommensgebiete zeigten aktuelle Erhebungen im Rahmen des FFH-Monitorings zwischen 2011 und 2015/16 deutliche Abnahmen insbesondere in randlichen Beständen. Einzig am Kaiserstuhl, wo die Art in den letzten Jahren in die durch großflächige Terrassierungen (1960–1980) neu entstandenen Böschungs- und Saumbereiche wieder eingewandert ist, ist die Bestandsentwicklung kurzfristig stabil, neuerdings eventuell zunehmend. Die Kombination der Kriterien würde zur Kategorie „Vom Aussterben bedroht“ führen. Aufgrund der stabilen und individuenreichen Bestände der Art am Kaiserstuhl ist das Aussterberisiko innerhalb der nächsten zehn Jahre in Deutschland gering. Durch das Vorhandensein dieser stabilen Teilbestände wird die Art deshalb als „Stark gefährdet“ eingestuft. Die Erhaltung der fragmentierten und zum Teil individuenarmen Populationen in Rheinland-Pfalz ist direkt an dauerhafte Naturschutzmaßnahmen gebunden, die ein turnusmäßiges Freistellen bzw. Freihalten der Lebensräume durch extensive mosaikartige Beweidung oder maschinelle Verfahren beinhalten. Auf diese Abhängigkeit wird durch das Zusatzmerkmal „Na“ hingewiesen. Der Bestandstrend im Zeitraum der letzten 10 bis 15 Jahre hat sich von der Kriterienklasse „stabil“ (ehemals als „gleich bleibend“ bezeichnet) zu „mäßige Abnahme“ entwickelt. Wegen des Vorhandenseins aktuell stabiler Teilbestände ergibt sich keine Änderung der Rote-Liste-Kategorie. Die Westliche Smaragdeidechse ist vor allem durch folgende Eingriffe oder Entwicklungen gefährdet: Flurbereinigungen und Hangsicherungen in Weinberglagen und Verlust von Trockenmauern, Felsbereichen, Böschungen, Gebüschinseln und Säumen; Beschattung durch Sukzession der Brachen infolge der Aufgabe des Weinbaus bzw. der Folgenutzung; Baumaßnahmen (z. B. Instandhaltungsmaßnahmen im Gleisbett der Eisenbahn, Lärmschutzwände) entlang von Bahnstrecken, die in Tälern oftmals die einzigen Vernetzungslinien darstellen; zunehmende Hang- und Höhenbebauung und touristische Erschließung der Hangbereiche. Die Sicherung der Bestände ist in hohem Maße von einer aufwändigen artgerechten Bewirtschaftung und Pflege der Lebensräume abhängig. Dazu gehört: Sicherstellung naturverträglicher und gleichzeitigrentabler Bewirtschaftungsformen im Weinanbau z. B. durch Förderung des traditionellen kleinparzelligen Terrassenweinbaus; konsequente Einhaltung artenschutzrechtlicher Vorgaben bei Sanierungsarbeiten im Bereich von Bahnanlagen und entlang von Flüssen; bei touristischer Nutzung der Trockenhänge: Einrichten von Schutzzonen durch Besucherlenkungskonzepte.

Hochwasserrisikomanagementplanung

Nur für die Gewässer und Einzugsgebiete mit potenziellem signifikantem Hochwasserrisiko sind nach den Vorgaben von WHG bzw. HWRM-RL Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten sowie Hochwasserrisikomanagementpläne zu erstellen. Ausgangspunkt ist die vorläufige Bewertung des Hochwasserrisikos auf der Grundlage verfügbarer Daten. Bekannte Hochwasserereignisse und aufgetretene Schäden sind auszuwerten. Die Methodik zur Ermittlung der Gebiete mit potenziellem signifikantem Hochwasserrisiko ist in der Bund-Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) bundesweit abgestimmt und in entsprechenden Empfehlungen zusammengefasst. Ein potenzielles signifikantes Hochwasserrisiko ist grundsätzlich vorhanden, wenn ein überwiegend öffentliches Interesse am Hochwasserschutz besteht und die potenziell Betroffenen im Rahmen ihrer Möglichkeiten nicht selbst Vorsorgemaßnahmen zum Schutz vor Hochwassergefahren treffen können. Öffentliches Interesse besteht dann, wenn „durch Überschwemmungen die Gesundheit der Bevölkerung bedroht ist oder häufiger Sachschäden in außerordentlichem Maße bei einer größeren Zahl von Betroffenen eintreten" (siehe "Hochwasserrisikomanagementplanung in Rheinland-Pfalz, Vorläufige Risikobewertung - 3. Zyklus", 2024). Damit sind vornehmlich die Gewässer als signifikant risikobehaftet einzustufen, bei denen infolge von Überschwemmungen ein hohes Schadenspotenzial besteht. Dies ist insbesondere in Siedlungsgebieten der Fall. Für Rheinland-Pfalz wurde die vorläufige Bewertung erstmals 2010 erstellt und 2018 aktualisiert. Sie muss an den Grenzen mit den Nachbarstaaten und den benachbarten Bundesländern abgestimmt werden, wenn die Bewertung des Hochwasserrisikos dort vorliegt. Nach der vorläufigen Risikobewertung im Jahr 2024 weisen rd. 100 Gewässerabschnitte mit rd. 2800 Gewässerkilometern ein potenzielles signifikantes Hochwasserrisiko auf. Die vorläufige Bewertung des Hochwasserrisikos in Rheinland-Pfalz (Stand 2024) steht nebenstehend zum Download zur Verfügung. Die in der Flussgebietsgemeinschaft (FGG) Rhein zusammenarbeitenden deutschen Rheinanlieger haben sich darauf verständigt, im 2. Zyklus des Hochwassermanagements einen gemeinsamen Hochwasserrisikomanagementplan für das deutsche Rheineinzugsgebiet zu erstellen. Die FGG Rhein veröffentlicht dazu auch die Zusammenfassung der Vorgehensweise der Bundesländer zur Erhebung der potenziell signifikanten Hochwasserrisiken sowie die Ergebnisse auf Ebene des Einzugsgebietes des Rheins. Der Bericht kann auf der Internetsete der FGG Rhein abgerufen werden. Ein Bericht über den Informationsaustausch und die Koordinierung der Bestimmung der potenziell signifikanten Hochwasserrisikogebiete in der internationalen Flussgebietseinheit Rhein ist auf der Internetseite der IKSR verfügbar, der entsprechende Bericht der Internationalen Kommissionen zum Schutze von Mosel und Saar ist auf der Internetseite der IKSMS verfügbar. 3. Zyklus 2024 2. Zyklus 2018 1. Zyklus 2010

Bufotes viridis (Laurenti, 1768) Bufo viridis Laurenti, 1768 Wechselkröte Amphibien Stark gefährdet

Der Grünkröten-(Bufotes viridis­)Komplex erfuhr eine taxonomische Revision. Nach Stöck et al. (2006), Stöck et al. (2009) und Dufresnes et al. (2019) ist die Wechselkröte (Bufotes viridis) über weite Teile Mittel- und Osteuropas verbreitet, wobei die westliche Arealgrenze durch Schleswig-Holstein, Niedersachsen, das Rheinland, das Saarland, Nordost-Lothringen sowie den Oberrheingraben verläuft. Östlich reicht das Areal bis nach Kasachstan, südlich über Nordostitalien bis nach Kreta. In Nordostdeutschland treffen zwei getrennte evolutionäre Wechselkröten-Linien, deren mitochondriale DNA sich unterscheidet, aufeinander: B. viridis und B. variabilis. Stöck et al. (2009) diskutierten deren Status. In der vorliegenden Roten Liste werden alle deutschen Wechselkröten weiterhin unter dem Namen B. viridis behandelt. In der letzten Roten Liste von Kühnel et al. (2009) wurde die Art bei unverändertem taxonomischen Umfang als Bufo viridis Laurenti, 1768 bezeichnet. In Deutschland besiedeln Wechselkröten das Flachund Hügelland, wobei selten eine Höhengrenze von 500 m ü. NHN überschritten wird (Günther & Podloucky 1996). Neben dem nahezu geschlossenen Verbreitungsschwerpunkt in den östlichen Bundesländern zeigt die Art eine ausgeprägte Disjunktion mit Vorkommensclustern im Mittel- und Niederrhein- sowie Neckar- und unteren Maingebiet, dem Saarland und Teilen von Bayern mit den Niederungen von Donau, Isar und Inn nebst Zuflüssen. Mit einer TK25-Q Rasterfrequenz von 10,71 % (Zeitraum 2000 – 2018) zählt sie aktuell zu den seltenen Amphibienarten Deutschlands. Die Bestandsentwicklung der Art ist äußerst kritisch. Der langfristige Bestandstrend zeigt einen starken Rückgang, der seit Jahrzehnten anhält und sich in einer massiven Ausdünnung der Rasterpräsenz, auch im ostdeutschen Kerngebiet, widerspiegelt. Ursächlich spielt der drastische Landnutzungswandel die größte Rolle, vor allem die Industrialisierung der Landwirtschaft mit den einhergehenden Strukturverlusten, veränderte Abbautechnologien bei der Gewinnung oberflächennaher Rohstoffe einschließlich der Braunkohle sowie – zumindest regional bedeutsam – die gänzliche Aufgabe traditioneller Sondernutzungen, welche für die Art lange Zeit wertvolle Habitate generierten, z. B. die großflächigen Rieselfelder im Berliner Umland und Schönungsteiche kleiner Zuckerfabriken in den Bördegebieten. Der in die Kriterienklasse „starke Abnahme“ eingestufte kurzfristige Bestandstrend wird – zusätzlich zu den oben genannten Faktoren – durch fortschreitende Urbanisierung, die großflächige Ausweisung von Bau- und Gewerbegebieten, Rekultivierungsaktivitäten an Abbaustellen sowie Fischbesatz in zahlreichen Laichgewässern verstärkt. Die Wechselkröte zählt damit zu den am stärksten rückläufigen und gefährdeten Amphibienarten Deutschlands mit verbreiteten lokalen oder regionalen Aussterbeprozessen. Verschärfend wirken sich direkte menschliche Eingriffe und die zunehmende Fragmentierung der Vorkommen aus. Insgesamt ergibt sich die Einstufung in die RoteListe-Kategorie „Stark gefährdet“. Damit sich die Gefährdungssituation der Art nicht verschärft, müssen Naturschutzmaßnahmen dringend fortgesetzt oder neu ergriffen werden. Auf diese Abhängigkeit wird durch das Zusatzmerkmal „Na“ hingewiesen. Gründe für die Hochstufung von „Gefährdet“ auf „Stark gefährdet“ liegen in der geänderten Bewertung der aktuellen Bestandssituation von der Kriterienklasse „mäßig häufig“ zu „selten“. Die Wechselkröte ist in Deutschland vor allem durch folgende Faktoren gefährdet: Anhaltende Lebensraumverluste in den Flussauen und anderen natürlichen Lebensräumen; Beseitigung und Entwertung von Kleingewässern, Nassstellen sowie anderen Strukturelementen in der Agrarlandschaft; Düngung und Einsatz von Pestiziden im Umfeld der Laichgewässer; Gefährdung in Abbaustellen durch geänderte Technologien sowie anschließende Verfüllung und Rekultivierung; sukzessionsbedingter Verlust von Laichgewässern und Rohböden im Landhabitat; Fischbesatz in Teichen; starke Rückgänge im Siedlungsbereich, vor allem durch Bauaktivitäten mit der Folge von Lebensraumverlusten im urbanen und suburbanen Raum. Aufgrund der derzeitigen starken negativen Bestandsentwicklung müssen folgende Maßnahmen zeitnah umgesetzt werden: Konzeption und Umsetzung von Artenschutzprogrammen und -projekten auf Länderebene, um weitere Lebensraumverluste und Arealregression abzuwenden sowie den Habitatverbund zu optimieren; schutzverträgliche Bewirtschaftung in der Agrarlandschaft, welche die entsprechenden Habitatstrukturen und eine Pufferung von Laichgewässern sichert; konsequente Anwendung der bestehenden Maßgaben der guten fachlichen Praxis in der Landwirtschaft sowie der wasser-, boden- und naturschutzrechtlichen Regelungen; Förderung von Brachestreifen und die Etablierung von extensiven Weidesystemen; Sicherung bzw. Neuanlage und dauerhafte Pflege von Kleingewässern, v. a. auch die Vermeidung von Fischbesatz; Erhaltung von Rohboden- und Ruderalflächen in Landhabitaten, insbesondere im Bereich von Bodenabbauflächen und Bergbaufolgelandschaften (z. B. Braunkohle); Vergrößerung und Stabilisierung vorhandener Populationen durch gezielte Maßnahmen, insbesondere in Primärhabitaten wie den Flussauen.

Hydrographical time series data of Helgoland, Southern North Sea, 2024

The dataset contains temperature, salinity, oxygen saturation, chlorophyll a and turbidity data from the Helgoland MarGate underwater observatory from the year 2024 in a temporal resolution of 1 hour. The cabled observatory is located in 10m water depth and comprises single or multiple sensors for a specific parameter (see https://www.awi.de/en/science/biosciences/shelf-sea-system-ecology/main-research-focus/cosyna/underwater-node-helgoland.html). For a detailed description of the data see associated metadatafile metadata_heluwobs_2024_hydrography.pdf.

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