Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften: 57 S. (Erstgutachter)

Ziel der Arbeit ist die Analyse der Vegetation in weitgehend menschlich beeinflussten Salzwiesen unterschiedlicher Ablagerungsräume am Jadebusen. Dazu wurden verschiedene Standortparameter und ihre Beziehungen untereinander untersucht.

Die Studien erfolgten in drei Salzwiesenflächen im westlichen (Petersgroden), südlichen (Schweiburg) und östlichen Jadebusen (Stollhamm), in denen zunächst die Vegetation aufgenommen wurde. Außerdem wurden die Sedimente der ermittelten Vegetationseinheiten auf ihre Korngrößenverteilung untersucht und die jeweilige Höhenlage gemessen. Zusätzlich wurde die aktuelle Nutzung der Flächen berücksichtigt. Die Umwelteigenschaften und ihre Beziehungen untereinander wurden deskriptiv ausgewertet und unter Berücksichtigung relevanter Literatur bewertet.

Im Vegetationsaufbau der drei Standorte gibt es generelle Unterschiede. Einige Pflanzengesellschaften treten in allen Flächen auf, doch vielfach in unterschiedlichen Bereichen der Salzwiese und in anderer Ausprägung. Auch auf Artniveau sind Abweichungen festzustellen. In Petersgroden ist die Vegetationszonierung relativ typisch ausgeprägt. Es gibt einen ausgedehnten Bereich mit Gesellschaften der Unteren Salzwiese und auch eine Mittlere sowie eine Obere Salzwiese. Die Vegetationsabfolge in Schweiburg und in Stollhamm ist erheblich durch Gesellschaften der Mittleren und Oberen Salzwiese charakterisiert, während die Untere Salzwiese nur in geringem Maße vorhanden ist.

Die Sedimente der Untersuchungsflächen spiegeln die unterschiedlichen Strömungsverhältnisse wider. Die grobkörnigen Sedimente im östlichen Jadebusen korrelieren mit den höheren Wellenintensitäten und gegenteilig zeigen sich die beruhigten Strömungen im westlichen Jadebusen in Form geringerer Korngrößen. Die Sedimente der Fläche im südlichen Jadebusen lassen durch ihre Feinkörnigkeit auf die ruhigsten Strömungen innerhalb des Jadebusens schließen. In Bezug auf die vorkommenden Pflanzengesellschaften konnte nur ein geringer Zusammenhang festgestellt werden. Vergleicht man die Vegetationseinheiten der Standorte untereinander, stimmen die gemessenen Korngrößen selten überein. Lokale Verteilungen von Gesellschaften innerhalb einer Fläche, zum Beispiel durch die Nähe zu Prielen, können anhand der Korngrößen erklärt werden. Punktuell kann das differente Auftreten von Arten auf die Verteilung von Sedimenten zurückgeführt werden.

Allgemein liegt der Transekt in Schweiburg höher als der in Petersgroden. Also sind die meisten Pflanzengesellschaften ebenfalls tendenziell höher angesiedelt. Die Gesellschaften der Unteren Salzwiese sind etwa in den gleichen Höhenlagen zu finden, die der Oberen Salzwieseliegen in Schweiburg höher als in Petersgroden. Das Höhenprofil bestätigt somit deutlich das erfasste Vegetationsmuster. Die Mittlere Salzwiese ist in Schweiburg besonders erhöht und weit ausgedehnt,während der Bereich der Unteren Salzwiese nur sehr begrenzt vorhanden ist. Insgesamt gliedern sich die gemessenen Höhenlagen vor allem für Gesellschaften der Unteren Salzwiese gut in die vorliegende Literatur ein.

Die Nutzung der Flächen hat ebenfalls einen Einfluss auf die Vegetationszusammensetzung. Die Bereiche in Petersgroden und Schweiburg, die extensiv durch eine Mahd im Spätsommer genutzt werden, sind von Gräsern dominiert. Die ungenutzte Fläche in Stollhamm ist von einigen besonders beweidungsempfindlichen Arten wie Atriplex portulacoides und Artemisia maritima besiedelt. Eine weitere Art, die bei Nutzung starkverdrängt wird, ist die Quecke. Sie dominiert in Schweiburg die ungenutzte Mittlere Salzwiese. In diesem Fall könnte es sich auch um das Ergebnis fortgeschrittener Sukzession durch Auflandung handeln.

Die Hypothese, dass Pflanzengesellschaften nur im Zusammenhang mit bestimmten Sedimenten vorkommen, konnte nicht bestätigt werden. In weiteren Studien könnte anstelle von Oberflächenproben eine horizontierte Probenahme, bei der das direkte Substrat der Pflanzenwurzeln analysiert wird, zu weiteren Erkenntnissen führen. Außerdem konnte im Verlauf der Arbeit keine Aussage über Salzkonzentration sowie Nährstoffverfügbarkeit im Boden getroffen werden. In anschließenden Untersuchungen könnte die Ermittlung von Sedimentationsraten in den unterschiedlichen Ablagerungsräumen zur Klärung von Entstehung und Sukzession der Salzwiesen hilfreich sein.

Die Entwicklung von Salzwiesen hängt also von diversen abiotischen und auch biotischen Faktoren ab. Zusätzlich sind immer auch anthropogene Einflüsse bei vegetationskundlichen Untersuchungen in Salzwiesen zu berücksichtigen.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften: 77 S. (Erstgutachter)

Ziel der Arbeit ist die Analyse der Aufwuchsdynamik von Salzwiesen in unterschiedlichen Ablagerungsräumen anhand von geologischen Profilen. Die Untersuchungen stützen sich maßgeblich auf diatomologische Untersuchungen, die in Abhängigkeit unterschiedlicher Standortparameter betrachtet werden. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen drei Untersuchungsstandorte (Petersgroden, Schweiburg und Stollhamm), die durch unterschiedliche Ablagerungsbedingungen aufgrund der Strömungsprozesse im Jadebusen geprägt sind.

In Folge der geologischen Untersuchungen stellte sich das Profil in Stollhamm (östlicher Jadebusen) als nicht geeignet heraus. Hingegen werden aus den Untersuchungen der Standorte Petersgroden (westlicherJadebusen) und Schweiburg (südlicher Jadebusen) wesentliche Erkenntnisse gewonnen. Die Analysen umfassten geologische Profilaufnahmen, die einen generellen Überblick über den Salzwiesenaufbau verdeutlichen und anhand derer eine Beprobungsstrategie zur Analyse der Diatomeen-Gesellschaften entwickelt wurde. Des Weiteren wurden horizontierte Proben zur Analyse des Korngrößenspektrums und der organischen Substanz weitesgehend parallel zu den Diatomeenproben den Profilen entnommen, da die Verteilung der Diatomeen unter anderem mit der Körnung des Materials korreliert.

Die Analyse der Diatomeen-Assotziationen erwies sich im Jadebusen als Pionierfeld der Forschung, dementsprechend mussten durch die Analysen grundlegende Zusammenhänge zur Habitatwahl der Diatomeen geklärt werden. Den Untersuchungen liegen verschiedene methodische Ansätze zugrunde, die in Kombination auf den Untersuchungsraum übertragen wurden. Die Anwendung der Methodik von VOS und DE WOLF (1988), nach der ökologischen Gruppen klassifiziert werden, hat große Übereinstimmungen zwischen dem Ökosystem der niederländischen Nordsee und dem des Jadebusen ergeben. Dennoch wird deutlich, dass sich die Diatomeen-Assoziationen auf Artniveau unterscheiden.

Welche Arten im Einzelnen typisch für die niederländische Nordsee sind und nicht im Jadebusen vorkommen und welche Arten den ökologischen Gruppen im Jadebusen zuzuweisen sind, muss durch weitere Untersuchungen an Jadebusenproben geklärt werden. Jedoch hat die Methode zu wertvollen Hinweisen für eine generelle Einschätzung der Standortbedingungen geführt.  Das System zeichnet sich, wie die Dominanz der ökologischen Gruppen Navicula digitoradiata var.minima und Achnanthes delicatula in den Profilen zeigt, durch mesohalobe Verhältnisse aus. Die Navicula digitoradiata var. minima-Gruppe, die in Petersgroden durch eine besonders hohe Individuenzahl repräsentiert wird, verdeutlicht die tonig schluffigen Bedingungen des Standorts, hingegen zeigt die Dominanz der Achnanthes delicatula-Gruppe in Schweiburg einen gewissen Sandanteil an. Eben jene Ergebnisse wurden durch die Korngrößenanalyse verifiziert. Anhand einer grafischen Auswertung wurden "Local Diatom Zones" in den Profilen ausgewiesen, die sich jeweils aus einer spezifischen Artenkombination zusammensetzen und die unterschiedlichen Bedingungen der Stratigraphie beschreiben. Von besonderer Bedeutung zur Differenzierung der Standortbedingungen haben sich Arten erwiesen, die in ihrer Verteilung räumlich begrenzt in einer "Local Diatom Zone" auftreten. Um die Ausprägung der "Local Diatom Zones" exakt zu erfassen, ist eine engmaschigere Beprobungsstrategie innerhalb des Bohrprofils zu empfehlen.

Da bestätigt werden konnte, dass die Habitatwahl von Diatomeen in unterschiedlichen Küstensystem variiert, sind weitere Beprobungen durchzuführen, in denen Korrelationen zwischen Diatomeen-Verteilung und den Umweltfaktoren erarbeitet werden. Letztlich wäre eine Anpassung des Systems von VOS und DE WOLF (1988) auf die Bedingungen des Jadebusens wünschenswert. Eine gute Grundlage dafür bildet Abbildung 5.5 dieser Bachelorarbeit, in der Charakterarten beider Profile zusammengestellt sind.

Insgesamt ist der Profilaufbau in Petersgroden im Vergleich zum Profilaufbau in Schweiburg homogener gestaltet, sodass von einem kontinuierlichen Aufwuchs der Salzwiese auszugehen ist. Eben jener Zusammenhang wird durch die Verteilung der Diatomeen deutlich, welche Unterschiede der Faziesräume aufgrund der Dominanzverteilung anzeigen und in sich vergleichsweise einheitliche Assoziationen bilden. Hingegen sind die Grenzen der "Local Diatom Zones" in Schweiburg weniger eindeutig definiert, ein Ergebnis welches ebenso mit der geologischen Profilaufnahme korreliert. Das Vorkommen weniger Arten ist eindeutig auf einen Bereich des Profils in Schweiburg beschränkt, hingegen wurden viele Arten zwei oder mehr Zonen zugewiesen.

Um die Profile weitergehend vergleichen zu können, ist eine Parallelisierung der Bohrprofile zwingend notwenig. Die Sandlagen in beiden Profilen sind möglicherweise auf dieselben Sturmflutereignisse zurückzuführen, sodass die Profilschnitte anhand der Sandlagen parallel gesetzt werden können. Um diese Vermutung zu verifizieren, ist eine zeitliche Datierung der Profile mit stabilen Isotopen eine denkbare Möglichkeit.

Letztlich ist eine erneute Profiluntersuchung in Stollhamm und wenn möglich, an weiteren Salzwiesenstandorten des Jadebusens, zu empfehlen. Der Standort Stollhamm ist insofern sehr interessant für weitere Untersuchungen, da, wie die Analysen des Korngrößenspektrums gezeigt haben, die sedimentologischen Bedingungen im östlichen Jadebusen stark abweichen von den erfassten Probestandorten.

Um den Einfluss der landwirtschaftlichen Nutzung zu berücksichtigen, sind weitere Untersuchungen zu Pollenablagerungen anzustreben. Die Wissenschaft hat bereits wertvolle Kenntnisse über die Auswirkungen landwirtschaftlicher Nutzung auf Vegetationsgesellschaften, sodass anhand paläoökologischer Verbreitungsmuster auf Pollenniveau eine Abschätzung der Nutzungsbedingungen und dessen Einflussnahme auf den Aufwuchs erarbeitet werden kann.

Die geologischen Profilaufnahmen veranschaulichen ein detailliertes Bild des Salzwiesenaufbaus und zeigen weiterführende Untersuchungsfelder auf. Leider sind die Kapazitäten dieser Arbeit durch die diatomologischen Auswertungen ausgefüllt, dennoch würden zusätzliche geochemische und bodenkundliche Analysen die Ergebnisse sehr gut abrunden. Die eingeschalteten Sandlagen und eingespülten Torffragmente wären eindenkbar interessanter Untersuchungsaspekt.

Die Arbeit verdeutlicht, dass der Aufwuchs der Salzwiese von diversen biotischen und abiotischen Faktoren abhängig ist und ebenso durch die Einflussnahme des Menschen geprägt wird. Da bisher kaum Studien zu den Salzwiesen im Jadebusenbesonders auf paläoökologischer Ebene erarbeitet wurden, bildet diese Arbeit nur einen Grundstock für die Analyse und eröffnet stattdessen weiterführende Forschungsfelder.

Diplomstudiengang Landschaftsökologie: 76 S. (Erstgutachter)

Auf der Ostfriesischen Insel Wangerooge wurde im Sommer 2009 flächendeckend die aktuellen Gesamtbestände der neophytischen Arten Späte Traubenkirsche (Prunus serotina) und Schmalblättriges Greiskraut (Senecio inaequidens) kartiert. Dabei wurden nahezu alle Individuen von Prunus serotina als Punktkoordinaten in vier unterschiedliche Größenklassen erfasst, um Altersunterschiede für eventuelle Bekämpfungsmaßnahmen zu berücksichtigen. Die Bestände von Senecio inaequidens wurden in fünf Größenklassen unterteilt. Um etwaige Verdrängungserscheinungen auf indigene Pfanzenarten zu erkennen, wurden pflanzensoziologische Kartierungen in naturnaher Vegetation mit und ohne Vorkommen von Senecio inaequidens durchgeführt und verglichen.

Im Bereich der von Besenheide (Calluna vullgaris) dominierten Zwergstrauchheide wurde die aktuelle Verbreitung der neophytischen Kartoffelrose (Rosa rugosa) dokumentiert und anhand pflanzensoziologischer Aufnahmen eigene Pflanzengesellschaften ermittelt, die zeigen, wie stark sich Rosa rugosa in der Calluna-Heide ausgebreitet hat. Außerdem wurden mit Hilfe der Vegetationsaufnahmen die Artenzusammensetzungen verschiedener Pflanzengesellschaften mit und ohne Vorkommen von Rosa rugosa untersucht, um festzustellen, inwieweit es zu einer Umgestaltung der Artenzusammensetzung bei Anwesenheit von Rosa rugosa kommt. Zur Ergänzung wurden jeweils unter Dominanzbeständen mit Calluna vulgaris und Rosa rugosa, sowie in einer Mischgesellschaft aus den genannten Arten, Bodenproben genommen. Eine Analyse der Bodenproben sollte zeigen, ob Rosa rugosa bestimmte Bodeneigenschaften bevorzugt oder verändert.

Die Ergebnisse zeigen, dass Rosa rugosa ein hohes Gefährdungspotential besitzt, sich in nahezu allen Bereichen der Dünenbiotoptypen etablieren kann und neben einer weiteren Degeneration und einer Verbuschung eine ernste Bedrohung für die Calluna-Heide darstellt. Die Auswertung der Analyse der Bodenproben zeigt lediglich eine Tendenz von Rosa rugosa zu weniger sauren Standorten als sie von Calluna vulgaris bevorzugt werden.

Wie Rosa rugosa kann auch Prunus serotina aus naturschutzfachlicher Sicht als problematischer Neophyt bezeichnet werden. Denn wegen der starken Ausbreitungstendenz und der erfolgreichen Etablierung außerhalb anthropogen geprägter Lebensräume besitzt Prunus serotina ein hohes Gefährdungspotential für naturnahe Lebensräume.

Einzig Senecio inaequidens scheint trotz einer verstärkten Ausbreitung und Etablierung in naturnahe Biotoptypen keine negativen Auswirkungen auf die Artenzusammensetzungen der Pflanzengesellschaften, in die sie eindringt, zu haben. Ein erhöhtes Gefährdungspotential könnte diese Art aber in naher Zukunft aufweisen, wenn die aufgebauten Massenbestände im Laufe der Sukzession nicht wieder verdrängt werden.

Bachelorstudiengang Geoökologie der Universität Bayreuth: 65 S. (Erstgutachter)

Zwei Watttypen, das Sand- und das Mischwatt, wurde auf die mikroskalige räumliche Verteilung benthischer Diatomeen untersucht. Es wurde erwartet, dass sich die Artenzusammensetzung der Diatomeen auf den beiden Watttypen aufgrund der verschiedenen Sedimentzusammensetzung und der Rahmenbedingungen unterscheidet. Ebenfalls wurde auf die Besiedlungsdichte der Diatomeen eingegangen.

Da die Diatomeenpopulationen nach C. Brockmann (1950) größer sind, je feiner und wasserhaltiger das Sediment ist, wurde angenommen, dass die Bedsiedlung auf dem Mischwatt dichter ist als die des Sandwattes. Da Diatomeen sehr kleine Organismen sind, war ebenfalls von Interesse, ob sich kleinräumige Strukturen innerhalb der verschiedenen Watttypen auf die Artenzusammensetzung sowie die Dichte der Besiedlung auswirken. Hierzu wurde im Sandwatt die mikroskalige morphologische Struktur der Rippel betrachtet. Es wurde die These aufgestellt, dass sich unterschiedliche Artenzusammensetzungen und Besiedlungsdichten auf der Luv- und der Lee-Seite der Rippel sowie auf dem Gipfel eines Rippels und im Tal zwischen zwei Rippel ausbilden. Diese Theorie wird dadurch begründet, dass auf die verschiedenen Bereiche der Rippel vermutlich unterschiedliche Kräfte, beispielsweise durch das Wasser, einwirken. Die geschützte Lee-Seite lässt eine größere Besiedlungsdichte erwarten als die Luv-Seite, auf die das Wasser prallt. Ebenfalls ist anzunehmen, dass auf der Luv-Seite Diatomeenarten mit stärker gebauten Schalen aufgefunden werden als auf der Lee-Seite eines Rippels. Im Tal zwischen zwei Rippeln wird bei Ebbe eine größere Wassersättigung erwartet als auf den Gipfeln, wodurch sich ebenfalls eine dichtere Besiedlung ausbilden müsste.

Auf dem Mischwatt lässt sich mit dem Auge eine kleinräumige Struktur erkennen, die es zu klären gilt. Man trifft häufig auf ein durch die braun gefärbten Diatomeen hervorgerufenes Fleckenmuster. Die unterschiedlich gefärbten Flächen könnten sich in derArtenzusammensetzung, durch stärker oder schwächer gefärbte Arten begründen. Eine weitere Hypothese ist, dass dunkel gefärbte Fläche eine höhere Dichte der Besiedlung aufweisen als helle Bereiche.

Die Untersuchung ergab, das sich die Population der benthischen Kieselalgen des Sandwattes von der des Mischwattes bezüglich der Artenzusammensetzung sowie vermutlich auch bezüglich der Besiedlungsdichte unterscheiden. Diese Unterschiede sind vorrangig durch die Beschaffenheit des Sedimentes zu begründen. Die Oberflächengestaltung der Watten dagegen hat keinen Einfluss auf die Artenzusammensetzung der Kieselalgenpopulation. Die Besiedlungsdichte der unterschiedlich gestalteten Oberfläche konnte ihm Rahmen diese rArbeit nicht aussagekräftig bewertet werden.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften: 41 S. (Erstgutachter)

Untersucht wurde die Verteilung benthischer Biatomeen in den Oberflächensedimenten entlang eines Transektes durch einen Priel im Jadebusen. Begleitend wurden die abiotischen Parameter pH, Salzgehalt und Temperatur des Prielwasser erhoben sowie Korngröße und Glühverlust der Sedimente bestimmt.

Die Sedimente des Priel bestanden zum überwiegenden Teil aus Schluff, die Tonfraktion betrug bis zu 11 %, wobei die südliche Prielseite tendenziell feinere Korngrößen aufwies. Die Bestimmung der Diatomeen ergab 64 Arten und 13 Taxa höherer Ordnung, wobei die benthischen Diatomeen die höchste Artendiversität aufwiesen. Die dominant in allen Proben auftretende Art war der Tychoplankter Cymatosira belgica. Einige Arten konnten ausschließlich den Zonen Hang, Schulter und Zentrum des Priels zugeordnet werden. Diese Arten könnten als Zeiger für einen Standort innerhalb eines Priels geeignet sein.

Diplomstudiengang Geographie der Universität Göttingen: 103 S. (Zweitgutachter)

Der nordwestliche Strand der Insel Langeoog erfährt in den letzten 10 bis 15 Jahren eine intensive Phase negativer Sandbilanz. Hierdurch kommt es auf der Seeseite im Strandbereich unter anderem zu einer starken Erosion der Dünen im Bereich des Pirolatals. 1997 wurde zum Schutz der hinter dem Pirolatal angesiedelten Trinkwasserbrunnen erstmals ein künstlicher Dünengürtel errichtet, der einen Durchbruch der natürlichen Dünen verhindern sollte, wodurch es zu einer Versalzung des Trinkwassers käme. Aufgrund der fortwährenden Erosion musste diese Küstenschutzmaßnahme in den folgenden Jahren laufend erweitert werden. Ab 2006 war die Erosion so weit fortgeschritten, dass bereits die künstlich errichteten Bereiche angegriffen wurden. Bis zum Jahr 2009 wurden insgesamt sechs künstliche Dünen geschaffen. Das hierfür verwendete Material besteht aus Strandsand, der am Strand der Insel gewonnen und im Pirolatal aufgeschichtet wird. Da es sich bei dem Material in den künstlichen Dünen um unsortiertes, marines Materialhandelt, ist zu erwarten, dass zwangsläufig Unterschiede zu dem äolisch transportierten Dünensand existieren. Augenscheinlichster Hinweis ist Muschelschill, der in den künstlichen Dünen überall zu finden ist.

In der Diplomarbeit wird untersucht, welche Unterschiede sich in der Sedimentologie, der Vegetationszusammensetzung und der Chemie zwischenden künstlichen und natürlichen Dünen feststellen lassen und inwieweit es möglich ist anhand der Unterschiede für die künstlichen Dünen und deren Vegetation eine Entwicklung zu prognostizieren. Langeoog bietet sich als Untersuchungsgebiet an, da die künstlichen Dünen im Pirolatal im Jahr 2009 bereits seit elf Jahren als Schutzmaßnahmen zur Anwendung kommen und somit über eine ausreichende Zeitspanne zurück verfolgt werden können. Als Vergleichstrecke wird ein Transekt durch die natürlichen Dünen am Ostende der Insel im Bereich der Meierei entlang des Falkenwegs gelegt. Die im Pirolatal erhobenen Daten werden in Relation zu denen aus den als natürlich klassifizierten Dünen stammenden Daten ausgewertet.

Die Untersuchungen beinhalten zum einen die Erfassung der abiotischen Standortparameter (Höhe, Salinität, pH-Wert, Karbonat- und Humusgehalt, Lagerungsdichte und Korngrößenzusammensetzung sowie -verteilung) und zum anderen die Erfassung der Vegetation (Arten, Deckung, Pflanzengesellschaften, Frequenz und Zeigerwerte). Anhand der Korngrößenanalyse lässt sich auf den künstlichen Dünen eine schlechtere Korngrößensortierung und eine gröbere Korngrößenzusammensetzung bestätigen. Die Lagerungsdichte und die chemische Zusammensetzung des Materials weisen dagegen keine Unterschiede zu den natürlichen Dünen auf. Die Untersuchungen des Humus- und Karbonatgehaltes und des pH-Wertes belegen sogar dieselben Prozesse der Humusakkumulation, der Kalkauswaschung und der Versauerung auf den künstlichen wie auf den natürlichen Dünen.

Dieses Bild der Vergleichbarkeiten und Unterschiede lässt sich auch bei den vegetationskundlichen Untersuchungen finden. Während die Zuordnung von Pflanzengesellschaften und die Frequenzen der Pflanzenarten keine Übereinstimmungen zulassen, ist die jeweilige Zunahme der Vegetationsdeckung mit dem Alter der Dünen vergleichbar. Eine Prognose für eine weitere Entwicklung der künstlichen Dünen ist nur eingeschränkt möglich. Eine voran schreitende Karbonatauswaschung und Humusakkumulation ist zu vermuten. In Abhängigkeit hierzu werden die pH-Werte weiter sinken. Eine einsetzende Bodenbildung ist als Resultat von Versauerung und Humusakkumulation zu erwarten. Die Vegetation wird sich in soweit ändern, als dass die ausbleibende Übersandung die Dominanz von Ammophila arenaria (Gewöhnlicher Strandhafer) zugunsten besser angepasster Arten beendet. Zusätzlich ist eine Tendenz zur "Verbuschung" zu erkennen, da Arten wie Hippophae rhamnoides (Sanddorn), Rubus caesius (Kratzbeere) oder  Rosa rugosa (Kartoffelrose) im Laufe der Zeit vermehrt auftreten. Die direkte Abhängigkeit der Vegetation von den Standortbedingungen schließt eine Entwicklung der künstlichen Dünen im Sinne der natürlichen Dünengenese definitiv aus.

Eine Zusammenfassung der Arbeit wird in Kürze veröffentlicht. (Stand: 10/2015)

Diplomstudiengang Marine Umweltwissenschaften: 115 S. (Zweitgutachter)

Since the 1970s man made ozone depletion causes an increase of ultraviolet radiation (UVR), especially UVB on the earth surface. In the second half of the 19^th century the rise of industrialisation has provoked an increase in burning of fossil fuels, which cause continuously increasing CO₂ concentration in the atmosphere. Current average atmospheric CO₂ concentrations are about 380 ppm and may exceed 1000 ppm by the end of this century. The increased partial pressure of CO₂ in the atmosphere causes an increased dissolution of CO₂ in the world oceans and hence an increase of dissolved inorganic carbon (DIC) in the water, which leads to the process known as ocean acidification. The momentary average pH of the surface ocean will fall by 0.3 to 0.5 units to an average value of 7.7 - 7.9 by the year 2100, if global emission of CO₂ continue to rise based an current trends.

UVR may cause various changes in the photosynthetic response, as well as on growth and reproduction of marine macroalgal species. Additionally increased DIC in the oceans may have especially influence on all photoautotrophic organisms, as well as an calcifying species. lt may increase the rate of photosynthetic carbon fixation and hence of growth, by an increased supply of carbon to Rubisco, the carbon fixing enzyme. However, most macroalgae exhibit carbon concentrating mechanisms (CCMs),thus their photosynthesis is carbon saturated at present atmospheric CO₂ levels. As the carbon dissolution state of the ocean decreases with decreasing pH, disadvantages of ocean acidification may especially occur to calcifying species.

In the present study four red algae species (including one calcifying species) inhabiting the lower intertidal on the coast of southern Spain were examined according to changes in their ability to acclimate to increased photosynthetic active radiation (PAR) and UVR under increased C0₂ conditions in a two factorial design. To study the different responses of the species to the treatment conditions alterations in photosynthesis and pigment composition, as well as carbon and nitrogen tissue concentrations were examined. Each factor (CO₂ or UVR) was established in two different levels: CO₂ was set to ambient concentrations and enriched concentrations, of about 1000 ppm CO₂. For each level of CO₂ one treatment with UVR and one with UVR depleted conditions was established, thus four different treatments per species resulted. For two species an additional low light control treatment was set, to study the deleterious influence of high irradiance on the species. All species answered with photoinhibition to the experimental light conditions in a diurnal pattern, whereby a decrease of photosynthetic performance could be found after light treatment and an increase after 10 -12 h of recovery in darkness. All species showed a delay of recovery due to UVR in the beginning of the experiment. Further, in two of four species the experimental light conditions exceeded permanently the capacity of their photosystem, leading to chronic photoinhibition, obvious in decreasing values of optimum quantumyield (FV/FM) over the experiment and a decrease of chlorophyll a concentration in one of the species. The ability to acclimate to enhanced irradiation and UVR was found to be related to the functional-form, the external and internal morphological constitution of the species. Thus it was found that species exhibiting a leathery cellstructure (Gymnogongrus sp. and Gelidium corneum) are more resistant against high irradiances and UVR, as they were able activate recovery and protection mechanisms more efficiently than the calcareous species (Corallina elongata) and the species showing smooth fronds (Plocamium cartilagineum). In general it has been found, that the deleterious influence of UVR exceeded those of CO₂ in all species, despite of in the calcareous one. In Gymnogongrus sp. additional CO₂ mitigates the negative influence of UVR during acclimation, as it leads to increased recovery of the respective treatment. In C. elongata the influence of CO₂ was contrarily, once significantly increasing photosynthetic efficiency, once significantly decreasing it. As in calcifying species processes of photosynthesis are linked with those of calcification and the influence of ocean acidification includes the deleterious effect of increased dissolution of calcium carbonate (CaCO₃) an the one hand, and stimulation of calcification by increased DIC concentrations on the other hand, results may have different origin. In P. cartilagineum almost no treatment induced effects could he found and in G. corneum treatment affects where dominated by effects of UVR.

Overall, a mitigating effect of enriched CO₂ concentration duringacclimation to UVR could be found in every species, despite of P.cartilagineum, what seems to be correlated to the thickness of the thalli. Hence, further investigations especially on the interactive effects of UVR and CO₂ in correlation to species morphology are necessary, to understand in which extend future driven increases of CO₂ in the atmosphere might favour some species in their acclimation ability to enhanced irradiation and increased UVR, making the survival of more shade adapted species in higher irradiated places possible.