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Methanproduktion durch Mikrophytobenthos und dessen Beitrag am benthischen Methanfluss in der Küstenzone der Ostsee

Der Anstieg natürlicher Emissionen des Treibhausgases Methan haben einen bedeutenden Einfluss auf das Klima der Erde. Als Methanquelle nehmen küstennahe Gewässer eine besondere Stellung ein, da die Methankonzentration im Wasser hier wesentlich höher ist als im offenen Ozean. Trotz der Bedeutung der Küstengebiete ist bisher nur wenig bekannt über die hier zu findenden Methanemittenten und ihr jeweiliger Beitrag am atmosphärischen Methanfluss. Zudem zeigen eine Reihe aktueller Untersuchungen, dass Methan nicht nur unter anoxischen Bedingungen mikrobiell gebildet werden kann, sondern dass dies auch in einer oxischen Umgebung möglich ist. Eine solche Methanproduktion nahe der Meeresoberfläche würde den Weg zwischen Methanquelle und Atmosphäre wesentlich verkürzen und damit den Methanfluss in die Atmosphäre verstärken. Aufgrund einiger Untersuchungen, die eine Verknüpfung zwischen Primär- und Methanproduktion aufzeigen, stellen wir die Hypothese auf, dass Mikrophytobenthos (MPB)-Gemeinschaften eine wichtige, aber bisher nicht bearbeitete Stellung in der Flachwasser-Methandynamik zukommen. MPB-Gemeinschaften nehmen eine herausragende Rolle in der Primärproduktion von Küstensedimenten ein. Um die Bedeutung der MPB-assoziierten Methanproduktion besser einordnen zu können, werden wir das Potential dieser Methanquelle in Inkubationsexperimenten detailliert untersuchen. Zur Bestimmung der hierbei wichtigen Effektoren und Mikrophytobenthosarten werden wir an verschiedenen axenischen und xenischen klonalen Kulturen benthischer Diatomeen-Spezies die Primär- und Methanproduktion unter kontrollierten Temperatur- und Lichtbedingungen bestimmen. Mit Hilfe einer neuen Cavity-Ring-Down-Spektroskopie basierten Methode planen wir an geschlossenen Inkubationen die Methankonzentrationsentwicklung in hoher zeitlicher Auflösung über Tag/Nacht Zyklen zu erfassen. Zusätzliche Inkubationen mit 13C-markierten Substraten werden es uns erlauben, den Weg der Methanproduktion in den Diatomeen einzugrenzen. Bisher wurde der Prozess der oxischen Methanproduktion nur in Kulturexperimenten untersucht. Ob die hier ermittelten Raten auch in die natürliche Umgebung übertragbar sind, wurde hingegen nicht geprüft. Um diese Wissenslücke zu schließen, planen wir neben den Experimenten an klonalen Kulturen auch Studien an natürlichen MPB-Gemeinschaften durchzuführen. Diese Gemeinschaften werden wir im Flachwasser vor der Insel Askö (schwedische Ostseeküste) und dem inneren Küstengewässer vor Zingst (Darßer-Zingst-Bodden, deutsche Ostseeküste) beproben, um ein möglichst breites Spektrum an Sedimenten, hydrodynamischen Bedingungen und MPB-Gemeinschaften abzudecken. Um die in unseren Experimenten ermittelten Methanproduktionsraten in die benthischen und atmosphärischen Methanflüsse besser einordnen zu können, werden wir in beiden Untersuchungsgebieten die Methanflüsse zwischen Sediment, dem Wasser und der Atmosphäre bestimmen.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 1518 Flensburg

Auf Blatt Flensburg ist der südliche Teil der Halbinsel Jütland abgebildet. Während im Westen die Nordsee mit dem Nordfriesischen Wattenmeer, den Halligen und den Nordseeinseln Amrun, Föhr, Sylt und Rømø erfasst ist, wird am Ostrand der Karte die Ostseeküste mit Eckernförder und Flensburger Bucht sowie der dänischen Insel Als dargestellt. Im Kartenblatt sind neben den Oberflächensedimenten des Festlandes auch die Ablagerungen des rezenten Meeresbodens, des Hallig- und Strandbereichs sowie der Watt- und Marschgebiete erfasst und detailliert untergliedert. Auf die marin-litoralen Faziesbereiche entfallen allein 51 der insgesamt 85 Holozän-Einheiten der Legende. Auf dem Festland treten die holozänen Ablagerungen hinter den pleistozänen Sedimenten der Weichsel- und Saale-Kaltzeit zurück. Sie finden sich nur vereinzelt in den Flussniederungen und Senken (hauptsächlich Moorbildungen). Zu den glazialen Sedimenten, die den Festlandsbereich dominieren, zählen: Geschiebelehm der Grundmoränen, glazifluviatile Sande und Schotter, glazilimnische Beckenschluffe und Flugsande. Dabei lassen sich von Ost nach West Unterschiede in der Sedimentverteilung feststellen. Während im östlichen Teil Jütlands Geschiebelehm der weichselkaltzeitlichen Grundmoräne dominiert, werden im zentralen Teil weite Flächen von weichselkaltzeitlichen Sandern eingenommen. Im Westen Jütlands sind dann vermehrt auch Saale-kaltzeitliche Ablagerungen zu finden. Aufgrund der Geschlossenheit der quartären Deckschicht treten ältere Schichten des präquartären Untergrundes kaum zu Tage. Pliozäner Sand und miozäner Ton sind in regional eng begrenzten Vorkommen nur auf Sylt anstehend. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, gewähren drei Profilschnitte zusätzliche Einblicke in den geologischen Bau des Untergrundes. Das längste Profil beginnt am Nordzipfel der Insel Sylt und kreuzt in südöstliche Richtung die Halbinsel Jütland. Die beiden kürzeren Profilschnitte queren den westlichen Teil Jütlands von Nord nach Süd bzw. von Nordwest nach Südost. In allen drei Profilen wird die Mobilität der Zechstein-Salze im Untergrund deutlich - angeschnitten sind die Salzstöcke von Sieverstedt, Süderbrarup, Waabs-Nord und Süderstapel.

Bericht: "Nährstoffe in den deutschen Küstengewässern der Ostsee und angrenzenden Gebieten"

Phosphorus inputs from the eight largest sewage treatment plants on the German Baltic Sea coast (about 70% of direct dischargers) decreased by 98% between 1990 and 2008. In the same period, nitrogen input decreased by 89% (about 90% of direct dischargers). A comparison of the periods 1986/90 and 2004/08 shows that riverine discharges of total phosphorus decreased by 61%, primarily due to reduced inputs from point sources. Nitrogen input, mostly from diffuse sources, decreased only by 13%, half of the decrease being attributable to lower runoff. The distribution pattern of phosphate concentrations in winter shows that levels in the inner coastal waters are in the same order of magnitude as in the open sea. By contrast, nitrate concentrations are 50 - 70 times higher than in the open sea due to the fact that diffuse sources prevail in the drainage area and that nitrate levels are closely coupled to runoff in the inner coastal waters, especially in the estuaries of the river Odra including Haff and Peenestrom, the rivers Warnow and Trave. These reduced inputs are also reflected in the decline of total phosphorus and nitrogen concentrations, both in the inner coastal waters and in the adjacent Baltic Sea waters. The strongest decline was recorded up to the mid-1990s, after which concentrations have fluctuated at a relatively stable level, often associated with runoff. Nevertheless, all areas still have to be considered eutrophied, in accordance with the HELCOM classification (HELCOM [2009]). Water quality in the open sea areas (western Belt Sea, Kiel Bight, Arkona Basin, Zingst outer coast) is classified as moderate, whereas waters closer to the coast and in more enclosed areas (Flensburg Fjord, southern Kiel Bight, Lübeck Bight, Wismar Bight, and Pomeranian Bight) have to be classified as -bad- applying the WFD assessment criteria. Eutrophication is particularly high in the inner coastal waters (Schlei, Lower Trave, Lower Warnow, Darss-Zingst Bodden Chain, Jasmund Bodden, Peenestrom, Kleines Haff). The orientation values for inner coastal waters are exceeded several times and apparently have been set too low, especially because of their missing gradients toward the open Baltic Sea. They require scientific review.#locale-ger: Der Phosphoreintrag aus den acht wichtigsten Kläranlagen an der deutschen Ostseeküste (ca. 70% der Direkteinleiter) hat sich zwischen 1990 und 2008 um 98% verringert. Der Stickstoff-Eintrag ging im gleichen Zeitraum um 89% zurück (ca. 90% der Direkteinleiter). Der flussbürtige Eintrag von Gesamtphosphor ist um 61% zurückgegangen, vergleicht man die Zeiträume 1986/90 und 2004/08, vor allem bedingt durch verringerte Frachten aus Punktquellen. Der vorwiegend aus diffusen Quellen stammende Stickstoffeintrag hat sich nur um 13% verringert, wovon die Hälfte der Abnahme dem geringeren Abflussgeschehen geschuldet ist. Die Verteilungsmuster der winterlichen Phosphatkonzentrationen zeigen, dass die Werte in den inneren Küstengewässern in der gleichen Größenordnung liegen wie in der offenen See. Dagegen verursacht die Dominanz diffuser Quellen im Einzugsgebiet und die enge Kopplung ans Abflussgeschehen in den inneren Küstengewässern, insbesondere in den Ästuaren der Oder mit Haff und Peenestrom, der Warnow und der Trave, Nitratkonzentrationen, die teilweise um das 50- bis 70-fache über den Werten der offenen See liegen. Die reduzierten Einträge spiegeln sich auch im Rückgang der Gesamtphosphor- und Stickstoffkonzentrationen, sowohl in den inneren Küstengewässern als auch in der vorgelagerten Ostsee wider. Der stärkste Rückgang fand bis Mitte der 1990er Jahre statt, danach schwanken die Werte auf einem relativ stabilen Niveau, häufig an das Abflussgeschehen gekoppelt. Trotzdem müssen alle Gebiete nach wie vor als eutrophiert bewertet werden, was in Übereinstimmung mit den HELCOM-Bewertungen steht (HELCOM [2009]). Dabei weisen die offenen Meeresgebiete (Westliche Beltsee, Kieler Bucht, Arkonabecken, Zingster Außenküste) einen mäßigen Gewässerzustand auf. Die küstennahen und mehr abgeschlossenen Regionen (Flensburger Förde, südliche Kieler Bucht, Lübecker Bucht, Wismarbucht und Pommernbucht) müssen gemäß den WRRL-Bewertungskriterien dagegen als schlecht bewertet werden. Einen besonders hohen Eutrophierungsgrad weisen die inneren Küstengewässer auf (Schlei, Untertrave, Unterwarnow, Darß-Zingster Boddenkette, Jasmunder Bodden, Peenestrom, Kleines Haff). Die Orientierungswerte für die inneren Küstengewässer werden um ein Vielfaches überschritten und erscheinen als zu niedrig angesetzt, auch und besonders wegen ihrer fehlenden Gradienten bis zur offenen Ostsee, und bedürfen einer wissenschaftlichen Überarbeitung.

Gutachten und Stellungnahmen zur Hydrodynamik, Morphologie und Sedimentdynamik der Ostseeküste

In Verbindung mit Küstenschutzmaßnahmen je nach Örtlichkeit und Themen.

Grundwasserbeobachtungen in der 'Sundischen Wiese' - Nationalpark 'Vorpommersche Boddenlandschaft'

In der Sundischen Wiese werden seit 1992 die Wasserstaende in den dort vorhandenen Ent- und Bewaesserungsgraeben sowie die Grundwasserstaende in dem gesamten Gebiet beobachtet. Ziel dieser Untersuchungen ist es, die hydrologischen Grundlagen fuer eine den Richtlinien des Nationalparks Vorpommersche Boddenlandschaft entsprechende, extensive Weidenutzung zu schaffen. Langfristig wird dabei eine Rueckfuehrung der zur Zeit noch eingedeichten und entwaesserten Untersuchungsflaechen in Salzgruenland angestrebt. Die derzeitigen Untersuchungen dienen vornehmlich der Schaffung einer Datengrundlage fuer eine spaetere Modellierung des Wasserhaushaltes als Planungsgrundlage fuer die langfristig angestrebte Rueckfuehrung in Salzgruenland.

Mittlere Anzahl Müllteile 2002-2011

Daten des Strandmüllmonitorings an der schleswig-holsteinischen Ostseeküste. Das Monitoring entlang der Küste Fehmarns wurde vom NABU organisiert und mit Hilfe von freiwilligen Helfern durchgeführt. Die gezeigte Anzahl an Müllteilen ergibt sich aus dem Mittelwert der erfassten Müllteile auf 100m-Transekten in dem genannten Zeitraum. Es werden bis zu 4 Erfassungen pro Monitoringjahr durchgeführt, wobei das Monitoringjahr die Erfassungen von Anfang Dezember des vorhergehenden Jahres bis Ende November des genannten Jahres umfasst. Das Erfassung des Strandmülls erfolgt nach der OSPAR Beach Litter Guideline (2010).

Mittlere Anzahl Müllteile 2018

Daten des Strandmüllmonitorings an der schleswig-holsteinischen Ostseeküste. Das Monitoring entlang der Küste Fehmarns wurde vom NABU organisiert und mit Hilfe von freiwilligen Helfern durchgeführt. Das Monitoring an der Geltinger Birk wurde von der Integrierten Station Geltinger Birk durchgeführt. Die gezeigte Anzahl an Müllteilen ergibt sich aus dem Mittelwert der erfassten Müllteile auf 100m-Transekten in dem genannten Zeitraum. Es werden bis zu 4 Erfassungen pro Monitoringjahr durchgeführt, wobei das Monitoringjahr die Erfassungen von Anfang Dezember des vorhergehenden Jahres bis Ende November des genannten Jahres umfasst. Das Erfassung des Strandmülls erfolgt nach der OSPAR Beach Litter Guideline (2010).

Mittlere Anzahl Müllteile 2011

Daten des Strandmüllmonitorings an der schleswig-holsteinischen Ostseeküste. Das Monitoring entlang der Küste Fehmarns wurde vom NABU organisiert und mit Hilfe von freiwilligen Helfern durchgeführt. Die gezeigte Anzahl an Müllteilen ergibt sich aus dem Mittelwert der erfassten Müllteile auf 100m-Transekten in dem genannten Zeitraum. Es werden bis zu 4 Erfassungen pro Monitoringjahr durchgeführt, wobei das Monitoringjahr die Erfassungen von Anfang Dezember des vorhergehenden Jahres bis Ende November des genannten Jahres umfasst. Das Erfassung des Strandmülls erfolgt nach der OSPAR Beach Litter Guideline (2010).

Mittlere Anzahl Müllteile 2012

Daten des Strandmüllmonitorings an der schleswig-holsteinischen Ostseeküste. Das Monitoring entlang der Küste Fehmarns wurde vom NABU organisiert und mit Hilfe von freiwilligen Helfern durchgeführt. Die gezeigte Anzahl an Müllteilen ergibt sich aus dem Mittelwert der erfassten Müllteile auf 100m-Transekten in dem genannten Zeitraum. Es werden bis zu 4 Erfassungen pro Monitoringjahr durchgeführt, wobei das Monitoringjahr die Erfassungen von Anfang Dezember des vorhergehenden Jahres bis Ende November des genannten Jahres umfasst. Das Erfassung des Strandmülls erfolgt nach der OSPAR Beach Litter Guideline (2010).

Mittlere Anzahl Müllteile 2016

Daten des Strandmüllmonitorings an der schleswig-holsteinischen Ostseeküste. Das Monitoring entlang der Küste Fehmarns wurde vom NABU organisiert und mit Hilfe von freiwilligen Helfern durchgeführt. Die gezeigte Anzahl an Müllteilen ergibt sich aus dem Mittelwert der erfassten Müllteile auf 100m-Transekten in dem genannten Zeitraum. Es werden bis zu 4 Erfassungen pro Monitoringjahr durchgeführt, wobei das Monitoringjahr die Erfassungen von Anfang Dezember des vorhergehenden Jahres bis Ende November des genannten Jahres umfasst. Das Erfassung des Strandmülls erfolgt nach der OSPAR Beach Litter Guideline (2010).

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