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2009

Abgeschlossene Arbeiten des Jahre 2009

Erarbeitung eines Lehrpfadkonzeptes für den Jadebusen zum Thema "Die Entwicklung des Jadebusens im Spiegel menschlicher und natürlicher Prozesse".
(Bachelorarbeit Maria Strehlow, Oktober 2009)

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften: 31 S. (Erstgutachter)

Wie die Bestandsaufnahme des bereits vorhandenen Informationsangebotes am Jadebusen zeigte, gibt es zahlreiche Tafeln, Lehrpfade und auch ausgearbeitete Fahrradtouren. Die Qualität der Tafeln ist sehr unterschiedlich und reicht von neuen Tafeln mit ansprechender, farbenfroher Gestaltung bis zu sehr ausgeblichenen Tafeln, deren Schrift kaum noch lesbar ist.

Inhaltlich wird ein breites Themenspektrum abgedeckt, allerdings ist der Wechsel zwischen den Themen, wenn man mit dem Rad eine Fahrradtour um den gesamten Jadebusen macht und die Tafeln nacheinander liest, verwirrend. Sie sind nicht als ein aufeinander aufbauender Lehrpfad gedacht. Ein Lehrpfad, der mit einem roten Faden den gesamten Jadebusen umspannt, gibt es in dieser Form noch nicht. Allerdings sollten aufgrund der ohnehin schon vielen Informationstafeln nicht noch neue Tafeln für einen weiteren Pfad aufgestellt werden.

Die Idee dieser Arbeit war es, einen Pfad zu entwickeln, der den Besucher in Form einer Broschüre begleitet und auf die schon vorhandenen Tafeln und Pfade verweist. Der Erlebnispfad ist in Form einer Zeitreise von etwa 9000 v.Chr. bis ins Heute und Übermorgen aufgebaut. Er beginnt, nach der Fährübersetzung von Wilhelmshaven, in Eckwarderhörne kurz nach der letzten Eiszeit. Von dort aus führt er entlang der Deichlinie zurück nach Wilhelmshaven. Im Zuge dieser Fahrradtour und Zeitreise wird dem Besucher die Entwicklung des Jadebusens, in Bezug auf menschliche und natürliche Prozesse, näher gebracht.

Zusätzlich zu der Broschüre soll es für den Lehrpfad eine Internetseite geben, auf der u.a. weitere Texte, auch in anderen Sprachen, zum Download angeboten werden. Das gesamte Konzept ist gut umsetzbar und bietet viele Möglichkeiten der Erweiterung.

Losberg - flora and geology aspects with a recommendation für low impact tourism (S-Namibia).
(Diplomarbeit Andrea Rudminat, Oktober 2009)

Diplomstudiengang Landschaftsökologie: 84 S. (Erstgutachter)

The investigated area is located at the Namib Rand Nature Reserve, which is a private and probably the largest nature reserve in Southern Namibia, extending over an area of 172,000 ha. Namib Rand is located 300 km south of the Windhoek at the eastern edge of the semi-arid Namib Desert.

This thesis researched the Losberg mountain, which is an isolated inselberg of 1978 m standing proud on its own and rising almost 1000 m above the surrounding plains. The Losberg consists of different types of slopes, which are formed many years ago by erosion and under specialclimate conditions. The main soil type at the Losberg is the Leptosol, which can be found on rocks that are resistant to weathering, or where erosion has kept pace with soil formation or has removed the top of the soil profile. Erosion is the greatest threat to Leptosol areas such as the main parts of the Losberg mountain. Other soil types, mainly at the base of the Losberg, are Cambisols and Calcisols with a beginning horizon differentiation.

The study researched the plants at the Losberg and yet, some plants appear to thrive on this very thin soil layers. There are 134 species of plants on the Losberg - 46 species of trees and shrubs, 46 species of herbs, 14 grasses, 14 succulent species, 3 bulb species and one fern. Some plants develop life strategies adapted to the arid climate such as water-retaining succulents, plant defences in form of spines, waxy and hairy covering and less obvious protection through toxins.

Further the study developed a nature trail for tourists at the Losberg with an interpretation book about plants, which grow on the way to the sample. This book consists of information about plants (leaves, flowers etc.), geology and the Reserve. One aim of the Reserve is to conserve and protect the sensitive and fragile environment and its rich biodiversity. That is one reason, why the study installed a one-day walking trail over a lower mountain north of the Losberg, called the Loskoppie. A deep valley between the Losberg and the Loskoppie ensures that the tourists use the market walking trail and limit the environmental impact of such utilisation. The visitors can find the way to the sample by recognising the trailmarkers built of little stones. The trail has a length of two kilometres and start near the campsite. After a while the tourists get to the sample, which is the destination of the nature trail.

Erarbeitung eines naturschutzfachlichen Darstellungskonzeptes für die Insel Langeoog im Nationalpark "Niedersächsisches Wattenmeer".
(Bachelorarbeit Dana Hellemann, August 2009)

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften: 66 S. (Erstgutachter)

Ein aktuelles, intelligentes und öffentlich präsentes Darstellungskonzept des Naturschutzes in einem Schutzgebiet ist wichtig, um Besucher hinsichtlich ihres Verhaltens zu leiten und somit potentielle direkte wie auch indirekte Beeinflussungen zu minimieren. Eine innovative Umweltbildungs- und -aufklärungsarbeit kann das Verständnis für und die Akzeptanz von Naturschutzmaßnahmen, wie z.B. eine Schutzzonierung, wecken und steigern, wodurch solche Maßnahmen eine größere Aussicht auf Erfolg erhalten. Öffentliche Informationen tragen dazu bei, den Menschen für die Natur zu sensibilisieren und ein Verantwortungsbewusstsein zu entwickeln. Wird der Wert einer Naturlandschaft erkannt und respektiert, kann sich dies positiv auf den Nutzungs- und Interessenskonflikt zwischen den Belangen von Naturschutz und Tourismus auswirken.

Die vorgestellte Thematik wurde in der vorliegenden Arbeit anhand des naturschutzfachlichen Darstellungskonzeptes der ostfriesischen Inse lLangeoog im Großschutzgebiet Nationalpark "Niedersächsisches Wattenmeer" dargestellt und diskutiert. Aufgrund ihrer Lage ist die Insel nach NWatt-NPG Bestandteil des Nationalparks, weshalb das Konzept des Naturschutzes von den Zielen und Interessen des Nationalparks bestimmt wird. Das aktuelle Darstellungskonzept des Nationalparks auf Langeoog wurde erläutert und hinsichtlich seiner Stärken und Schwächen untersucht.

Als Hauptdefizit stellte sich das Fehlen eines Nationalparkhauses heraus. Daraus ergab sich bisher ein Mangel in der Informationsverfügbarkeit sowie eine geringe öffentliche Wahrnehmung des Nationalparks auf der Insel. Um den Nationalpark "Niedersächsisches Wattenmeer" in das öffentliche Bewusstsein von Inselbesuchern und -bewohnern zu rücken, wurde eine Alternative zur bestehenden, aktuellen Darstellung des Nationalparks entwickelt.

Das erarbeitete Konzept sieht vor, drei nationalparkkundliche Fahrradtouren unterschiedlichen Themas anzubieten, die an nummerierten Stationen entlang der Strecke über ein kostenloses Begleitheft Informationen über den Nationalpark, den jeweiligen Naturraum und die örtlichen Gegebenheiten liefern. Durch die Informationsvermittlung "in der Natur über die Natur" intensiviert sich die thematische Auseinandersetzung. Die Touren nutzen das bestehende, ausgebaute Wegenetz der Insel und bauen die bereits vorhandenen Einrichtungen des Nationalparks, wie z.B. Lehrpfade und Informationstafeln, als Stationen mit in das Konzept ein, wodurch diese miteinander verbunden und besser dem Nationalpark zugeordnet werden können. Das erarbeitete Konzept kann zwar dem Anspruch, die fehlende Informationsarbeit eines Nationalparkhauses zu kompensieren, nicht vollständig gerecht werden, jedoch kann es dazu beitragen, die öffentliche Präsenz des Nationalparks "Niedersächsisches Wattenmeer" auf Langeoog zu stärken und Interesse für die Naturlandschaft des Nationalparks zu wecken.

Pflanzensoziologische und pedologische Untersuchungen so genannter "Green Beaches" auf den Ostfriesischen Inseln - am Beispiel von Juist und Norderney.
(Diplomarbeit Claudia Müller, März 2009)

Diplomstudiengang Landschaftsökologie: 172 S. (Zweigutachter)

Diese Arbeit untersucht das Vorkommen von Strandwiesen (green beaches) auf den Ostfriesischen Inseln. Dabei wurden besonders die Ausprägungen der Strandwiesen auf Juist und Norderney thematisiert, während zweiparallel angefertigte Diplomarbeiten die Strandwiesen der Inseln Borkum und Langeoog (J. Riediger) sowie der Insel Spiekeroog (K. Hansen) behandeln.

Der Schwerpunkt der Arbeit lag auf der erstmaligen Kartierung der Strandwiesen und der Untersuchung der Böden in diesem Bereich. Neben der flächendeckenden Kartierung wurde in Belegaufnahmen die Vegetation erfasst und eine Profilansprache durchgeführt. Außerdem erfolgte eine bodenkundliche Analyse von Probematerial aus dem Oberboden der Strandwiesenprofile. Es fand eine genaue Beschreibung der floristischen und pedologischen Merkmale für die Strandwiesen auf Juist und Norderney statt.

Um generelle Aussagen über die Vegetation der Strandwiesen der Ostfriesischen Inseln und die prägenden Standortfaktoren treffen zukönnen, wurden die Daten aller untersuchten Inseln zusammengeführt und mit multivariaten Analysemethoden ausgewertet. Die Vegetationsform der Strandwiesen hat sich erst in jüngster Zeit auf den Sandstränden der Inseln etabliert. Zurückzuführen ist diese Entwicklung auf sich verändernde Strömungsbedingungen die zur Verbreiterung der Strände und zur Entstehung von Primärdünenfeldern führten. In geschützten Lagen (besonders im Lee der Primärdünen) hat sich eine vielfältig und ausgeprägte Vegetation etabliert. Das Artenspektrum setzt sich überwiegend aus Salzwiesenpflanzen zusammen. Neben den Halophyten treten auch Brackwasserzeiger und Arten der Dünen und des Dünentals auf, so dass sich eine Einordnung in bestehende Pflanzengesellschaften oder in die Vegetationszonierung der Salzwieseals schwierig erweist. Eine Gradientenanalyse ergab, dass von den erhobenen Standortfaktoren die Salinität und die Höhenlage entscheidend für die Artenzusammensetzung sind.

Die Böden im Bereich der Strandwiesen weisen Abweichungen vom typischen Bodentyp der Strände (Normstrand nach KA5, AGBoden 2005) auf. Auffällige Merkmale sind ein hoch anstehendes Grundwasser und ausgeprägte redoximorphe Merkmale im Oberboden. Anhand dieser Charakteristika wird bei verringerter Überflutungshäufigkeit und verstärkter Humusakkumulation die Weiterentwicklung der Böden zum Gley, einem charakteristischen Bodentyp der Dünentäler, in Betracht gezogen. Bei verstärkter Sedimentation von Gezeitensediment könnte sich in einigen Bereichen ebenfalls eine Rohmarsch ausbilden, während durch Hochwasserereignisse oder Erosionsprozesse schnell eine rückläufige Entwicklung einsetzen kann. Eine weitere Alternative ist der dauerhafte Bestand als Pioniergesellschaft.

Pflanzensoziologische und pedologische Untersuchungen von so genannten "Green Beaches" auf den Ostfriesischen Inseln - am Beispiel von Borkum und Langeoog.
(Diplomarbeit Jan Riediger, April 2009)

Diplomstudiengang Landschaftsökologie: 123 S. (Zweitgutachter)

Im Sommer 2007 wurden erstmalig pflanzensoziologische und pedologische Untersuchungen auf den Strandwiesen von Borkum und Langeoog durchgeführt. Zeitgleich fanden dazu im Rahmen weiterer Arbeiten Untersuchungen auf den Strandwiesen von Juist, Norderney und Spiekeroog statt. Die gewonnenen Daten wurden gesammelt und gemeinsam mit einer multivariaten Analysemethode ausgewertet. Die Aufgabenstellung derArbeit waren u. a. die pedologische Beschreibung der "Strandwiesenböden" und die Beschreibung der Vegetation. Weiterhin wurde geprüft, ob die vorkommenden Arten ein Verbreitungsmuster in Abhängigkeit von den untersuchten Umweltparametern (z. B. Höhe, Salinität, Glühverlust, Nährstoffgehalte) zeigen.

Die Strandwiesen liegen in geschützten Strandbereichen, die eine überwiegend positive Sandbilanz aufweisen. Meistens finden sich diese darüber hinaus hinter einer schützenden Primärdünenkette. Auf den untersuchten Strandwiesen dominieren die Arten der Haloserie. Die Auswertungen zeigen, dass die Höhe und die Salinität, die mit der Überflutungshäufigkeit variiert, einen großen Einfluss auf die Vegetationsgestaltung haben. Die vorkommenden Arten zeigen jedoch nur ein gewisses Verbreitungsmuster, wenn die Höhe und die Salinität Extremwerte einnehmen. So dominieren in den tiefsten Bereichen mit einer hohen Salinität die Arten aus der Pionierzone des Watts, während in den höchsten Bereichen vorwiegend Brackwasser-Zeiger aus der oberen Salzwiese Dominanzen ausbilden. In den mittleren Höhenlagen treten verschiedene Arten mit unterschiedlichen Standortansprüchen dominant auf. Hier weist keiner der untersuchten Umweltfaktoren einen erklärenden Einfluss auf die Vegetationsgestaltung auf. Es treten größtenteils zufällige Artenkombination auf, die charakteristisch sind für Pioniergesellschaften. Die Vegetationsbestände der Strandwiesen lassen sich dadurch nicht den bekannten Pflanzengesellschaften zuordnen.

Bei den Strandwiesen handelt es sich um Pionierstandorte, die sich im Laufe der Sukzession in andere Lebensräume weiterentwickeln werden. Dies lässt sich auch an der Profilmorphologie des Bodens erkennen. Die Bodenprofile der Strandwiesenhaben - im Gegensatz zum Bodentyp "Normstrand" - meistens hydromorphe Merkmale im Oberboden ausgeprägt. Sie zeigen damit eine Weiterentwicklung der Strandböden zu anderen Böden an. Bei einer Anreicherung von organischer Substanz würde der für Dünentäler typische Bodentyp "Gley" entstehen, bei einer Akkumulation von Schlick und organischer Substanz würden aus ihnen typische Rohmarschböden hervorgehen. Neben der Sukzession zum Dünental oder zur Salzwiese, einer Zerstörung durch Abtragungs- oder Überlagerungsprozessen bei auftretenden Überflutungsereignissen ist auch ein Fortbestehen der Strandwiesen als dauerhaftes Pionierstadium möglich.

Es ist unklar, ob weitere, nicht untersuchte Umweltfaktoren (z. B. Stickstoffgehalt, Störungsintensität) das Verbreitungsmuster der Arten erklären könnten. Diesbezüglich besteht noch Forschungsbedarf.

Pflanzensoziologische und pedologische Untersuchungen an sogenannten "Green Beaches" auf den Ostfriesischen Inseln; am Beispiel der Insel Spiekeroog.
(Diplomarbeit Kerstin Hansen, Juni 2009)

Diplomstudiengang Landschaftsökologie: 160 S. (Zweitgutachter)

Die Strandwiesen sind ein Phänomen, das insbesondere aus den Niederlanden unter dem Begriff "Green Beach" bekannt ist. Pflanzensoziologische Untersuchungen der Strandwiesen wurden dort schon mehrfach durchgeführt. Pedologische Untersuchungen zu diesem Thema fehlen bis heute völlig. Die Strandwiesen der Ostfriesischen Inseln wurden bislang weder pflanzensoziologisch noch pedologisch ausführlich untersucht.

Am Beispiel der Insel Spiekeroog wurde dies im Rahmen dieser Arbeit nachgeholt. Dazu wurden eine Vegetationskartierung der dortigen Strandwiesen und bodenkundliche Analysen in den verschiedenen Vegetationseinheiten durchgeführt. Um ökologische Zusammenhänge zwischen Umweltparametern und der Artenzusammensetzung aufzuklären, wurden sowohl bivariate Korrelationsanalysen wie auch multivariate Gradientenanalysen angewandt. Dazu wurden auch die Daten der im selben Zeitraum durchgeführten Untersuchungen auf Borkum, Juist, Norderney und Langeoog in die statistischen Berechnungen eingeschlossen. Darüber hinaus wurden die Strandwiesen mit den umliegenden Biotoptypen Strand, Primärdüne und Salzwiese verglichen.

In den Strandwiesen der Ostfriesischen Inseln wurden insgesamt sieben Vegetationsgruppen und 17 Vegetationseinheiten unterschieden. Davon wurden vier Vegetationsgruppen und neun Vegetationseinheiten auf Spiekeroog nachgewiesen. Es handelt sich um lückig bewachsene Salicornia europaea agg.- Suaeda maritima-Vegetation, dichter bewachsene Glaux maritima- und Agrostis stolonifera- Glaux maritima- Vegetation sowie teilweise sehr dicht bewachsene  Carex extensa- Vegetation. Die verschiedenen Vegetationsgruppen unterscheidensich in erster Linie durch die in ihnen dominierenden Arten, weisen aber zum Teil ähnliche Artenzusammensetzungen auf.

Als wichtigste Umweltvariablen, die die Artenzusammensetzung der Strandwiesen erklären, wurden die Höhenlage und der Salzgehalt des Bodens identifiziert. An niedrig gelegenen Standorten, die hohe elektrische Leitfähigkeiten aufweisen, kommen vor allem Vegetationseinheiten der Salicornia europaea agg.- Suaeda maritima -Gruppe vor, in denen Salzzeiger des Watts und der unteren Salzwiese vorherrschen. An hoch gelegenen Standorten mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit überwiegen Einheiten der Carex extensa- und der Agroslis stolornifera- Odontites vernus- Gruppe. Hier kommen neben Salzzeigern auch Brack- und Süßwasserzeiger vor. Die übrigen Vegetationseinheiten liegen im mittleren Bereich des Höhen- und Salzgehaltsgradienten.

Die Ergebnisse früherer Studien, in denen die Höhe und der Salzgehalt als wichtigste ökologische Faktoren in Strandwiesen herausgestell twurden, konnten bestätigt werden. Die Strandwiesen der westfriesischen Inseln unterscheiden sich von denen der Ostfriesischen Inseln jedoch hinsichtlich ihrer Artenzahl und dem Anteil an Dünen- und Dünentalarten.

Im Vergleich der Strandwiesen mit den umgebenden Biotoptypen wurden die größten pedologischen Unterschiede im Salzgehalt des Bodens und der Korngrößenzusammensetzung ausgemacht. In den Strandwiesen ist der Salzgehalt niedriger als in den Salzwiesen und am Strand, da diese weniger häufig mit Meerwasser überflutet und durch Auswaschung sowie unter dem Einfluss der Süßwasserlinse ausgesüßt werden. Die Bodenart der Strandwiesen entspricht wiederum der des Strandes. In den Salzwiesen ist der Anteil an feinkörnigen Sedimenten, aber auch der Humus- und Nährstoffgehalt höher. Vegetationskundlich sind die Strandwiesen wiederum mit den Salzwiesen vergleichbar.

Die Zuordnung der Strandwiesen zum Strand ist aufgrund von Unterschieden in der Profilmorphologie und der Vegetationsbedeckung mit Salzwiesenpflanzen kritisch zu betrachten. Eine Ausweisung als eigenständige Vegetationsgesellschaft ist angesichts fehlender Charakterarten schwierig. Die Einordnung der verschiedenen Vegetationszusammensetzungen der Strandwiesen als Alters- oder Sukzessionsstadien wurde diskutiert.

Eine weitere Vertiefung des Themas in zukünftigen Studien wäre notwendig, um die Kenntnisse über die Ökologie der Strandwiesen zu vervollständigen. Hierbei sollten insbesondere bislang noch nicht untersuchte Strandwiesen hinsichtlich ihrer Artenzusammensetzung und pedologischen Bedingungen eingehend untersucht werden.

Bio- und lithostratigraphische Untersuchungen eemzeitlicher und holozäner Transgressionszyklen im Rückseitenwatt der Insel Spiekeroog.
(Diplomarbeit Karoline Kabel, 2009)

Diplomstudiengang Biologie

Die Gestalt der heutigen Nordsee hat sich im Laufe des Quartär durch den Wechsel von Warm- und Kaltzeiten laufend verändert. Die einschneidendsten Veränderungen im Nordseeraum wurden durch die Schwankungen des Meeresspiegels hervorgerufen.

Während den Kaltzeiten wird sehr viel Wasser auf dem Festland in Form von Gletschern gebunden. Dies führt zu einer Absenkung des Meeresspiegels und lässt große Teile der Nordsee landfest werden. Während den Warmzeiten wird dieses Wasser wieder dem Meer zugeführt und lässt den Wasserstand steigen.

 

Sein heutiges Gesicht erhielt das Wattenmeer infolge des steigenden Meeresspiegels beim Abschmelzen des weichselzeitlichen Eisschildes und menschlicher Einflüsse. So entstanden entlang der festländischen Nordseeküste verschiedene Küstenformen. In den vorhergehenden Interglazialen dürften jedoch ähnliche natürliche Prozesse stattgefunden haben. So finden sich im Bereich der heutigen Watten auch eemzeitliche Wattablagerungen. Sie sind Zeitzeugen des damaligen Meeresspiegelanstiegs.


Der in dieser Diplomarbeit untersuchte Bohrkern Janssand B durchteuft eemzeitliche und holozäne Ablagerungen, die einen Übergang von terrestrischen zu marinen Bedingungen, in Folge eines steigenden Meeresspiegels, dokumentieren.  Das Ansteigen des Meeresspiegels geht mit einem Anstieg des Grundwasserspiegels in den angrenzenden Landflächen einher und führt zur Bildung von Niedermoortorfen. Diese werden in Folge des fortschreitenden Meeresspiegelanstiegs überflutet, teilweise erodiert und von marinen Sedimenten abgedeckt. Mit Hilfe von Pollenanalyse kann das Alter der Torfe abgeschätzt und so der frühstmögliche Überflutungszeitpunkt ermittelt werden. Daraus ergab sich, dass der Standort im Eem bereits ca. 2 000 Jahre nach Ende der Saale-Kaltzeit überflutet wurde. Im Holozän dauerte dies mit ca. 6 500 Jahre wesentlich länger.

Bei den marinen Sedimenten ist es möglich durch Korngrößen- und Diatomeenanalyse Rückschlüsse auf Strömungsgeschwindigkeiten, Salzgehalte und relative Lage zum Meeresspiegel zu ziehen. Sowohl im Eem als auch im Holozän wurden Ablagerungen des Schlickwatts vorgefunden, die auf ruhige Ablagerungsbedingungen schließen lassen. In den holozänen Sedimenten weisen mehrere synchrone Veränderungen der Diatomeenflora und der Korngrößenverteilung eventuell auf ein Vorrücken bzw. Zurückweichen des Meeresspiegels hin. Solche Phasen sind in Küstennähe bereits durch eingeschaltete Torfe, welche einen Rückgang des Meeresspiegels anzeigen, dokumentiert worden.  Innerhalb der eemzeitlichen Ablagerungen sind solche Schwankungen nicht erkennbar. Nur im oberen Bereich der Ablagerung könnte ein hoher Eintrag von Süsswasserplankton auf eine Stagnation des Meeresspiegelanstiegs hinweisen. Die Salztoleranzen der benthischen Diatomeen sind jedoch widersprüchlich.

ICBM-Webmaster (Stand: 10.09.2018)