Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 48 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Weltweit und auch im Wattenmeer der nordwestdeutschen Küste ist eine Abnahme der Seegraswiesenausdehnung zu verzeichnen. Das Zwergseegras wächst innerhalb einer Bultenstruktur vor allem innerhalb der Wachstumsbereiche am Rand und auf der Bulte. Warum sich weniger Pflanzen in den Senken zwischen den Bulten etablieren und inwieweit sich die dennoch angesiedelten Pflanzen in ihrer Vitalität von denen innerhalb anderer Wachstumsbereiche unterscheiden, soll in dieser Untersuchung herausgestellt werden. Es werden Daten zu den Standortbedingungen aufgenommen. Diese umfassen sowohl die Korngrößenzusammensetzung und den organischen Anteil des Sediments als auch die Temperatur- und Helligkeitswerte innerhalb des jeweiligen Wachstumsbereichs. Zudem werden als Vitalitätsparameter die Blätter am Rhizom pro 10 cm², die durchschnittliche Blattlänge, die Biomasse des ober- und unterirdischen Pflanzenteils sowie die Chlorophyllkonzentration ermittelt.

Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Standortbedingungen hinsichtlich der Korngrößenzusammensetzung sowie dem organischen Anteil des Sediments nicht zwischen den verschiedenen Wachstumsbereichen unterscheiden. Vor allem während der Ebbe am Tag werden hohe Temperatur- und Helligkeitswerte ermittelt, die sich abhängig von den Wachstumsbereichen und den beiden Untersuchungsstandorten unterscheiden. Das Zwergseegras weist eine hohe Anpassungsfähigkeit an wechselnde Umweltbedingungen auf. Jedoch werden vor allem im Seefelder Watt Temperaturen oberhalb der Toleranzschwelle gemessen.

Statistisch signifikante Unterschiede der Vitalparameter zwischen den Wachstumsbereichen zeigen vor allem die beiden Variablen Blätter am Rhizom pro 10 cm² sowie Blattlänge. So werden an beiden Standorten auf und am Rand der Bulte deutlich mehr und längere Blätter gezählt. Im Seefelder Watt werden längere jedoch weniger Blätter am Rhizom gezählt. Im Watt der Lütetsburger Plate kommt es zu einem entgegengesetzten Ergebnis. Hier werden kürzere, jedoch deutlich mehr Blätter am Rhizom registriert. Außerdem werden im Wachstumsbereich bottom an beiden Standorten signifikant längere Rhizome gemessen. Die Biomasse und Chlorophyllkonzentration unterscheidet sich signifikant nur am Standort Lütetsburger Plate, wobei innerhalb des Wachstumsbereichs top die höchsten Werte gemessen werden.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 58 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

The aim of this thesis is to determine the stability of seagrass meadows. To achieve this, one-meter-deep boreholes were drilled at three distinct sites (Seefeld, Lütetsburg, Sylt) to extract historical data on the occurrence of seagrass meadows. Analyses encompassing particle size determination, loss on ignition, and diatom identification were conducted to address this inquiry. Additionally, the seagrass-proxy Cocconeis placentula (diatom) was used to further confirm the presence of seagrass. The results indicate that the cover of seagrass meadows changed in the drilling locations over time.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 36 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Diese Arbeit befasst sich mit dem invasiven Neophyt Campylopus introflexus. Die Art hat sich auf den  Ostfriesischen Inseln bisher rasant ausgebreitet und ist in der Lage, Dominanzbestände mit einer Deckung von bis zu 100 Prozent zu bilden. Dies hat viele negative Auswirkungen auf die Flora und Fauna.
Es wird zunächst der theoretische Hintergrund rund um Neophyten, Invasivität und Moose thematisiert, um im Anschluss auf die Dynamik von Campylopus introflexus auf der Ostfriesischen Insel Spiekeroog einzugehen. Es wurden dabei die folgenden Fragen beantwortet:

Nimmt die besiedelte Fläche weiter ab oder dehnt sich die bewachsene Fläche aus? Und in welchem Ausmaß und in welchen Bereichen der Insel verändert sich die Population? Oder bleibt die Fläche in etwa stabil und handelt es sich eher um eine räumliche Verschiebung der Art?

Das Untersuchungsgebiet liegt im Westen der Insel Spiekeroog im deutschen Wattenmeer vor der niedersächsischen Küste. Es umfasst 328 Hektar und erstreckt sich hörnchenförmig um das Inselzentrum. Dieser Bereich besteht hauptsächlich aus bis zu 370 Jahre alten Tertiärdünen, auf welchen sich Campylopus introflexus bereits zu früheren Kartierzeitpunkten (2002, 2018), auf die in dieser Arbeit Bezug genommen wird, stark ausbreiten konnte.

Zur Beantwortung der Fragestellung wurde eine Feldkartierung im März 2023 durchgeführt. Dabei wurden analog alle Vorkommen der Art in Feldkarten dokumentiert. Diese wurden anschließend mittels der Software ArcGIS Pro digitalisiert und zu Karten verarbeitet, wobei auch die Datensätze von 2002 und 2018 miteingeflossen sind. Es wurde eine Präsenz-Absenz-Untersuchung für die drei Zeitpunkte erstellt.

Die Bestände von Campylopus introflexus sind verglichen mit 2018 stark angestiegen, haben jedoch (noch) nicht das Niveau von 2002 erreicht. Die Ausbreitung erfolgt vor allen Dingen Richtung Norden und angrenzend an bestehende Flächen. Nur ein kleiner Teil der Bestände ist konstant zu allen drei Kartierzeitpunkten. Die Anzahl der Flächen, welche sich an neuen Standorten befinden, ist demnach hoch. Auch vollständige Rückgänge von Campylopus-Flächen konnten gezeigt werden.

Die Dynamik der Art ist hoch und die Hypothese, es handele sich dabei um eine räumliche Verschiebung der Art, konnte bestätigt werden. Ebenso konnte die weitere Ausbreitung festgestellt werden, so nimmt die Art aktuell etwa elf Prozent des Untersuchungsgebietes ein. Sogar bereits tote oder zumindest sehr geschwächte Campylopus-Bestände erholen sich. Wirksame Bekämpfungsmethoden sind bisher nicht bekannt, weshalb eine weitere Ausbreitung, bis an die Grenzen der Möglichkeiten der Art, zu erwarten ist.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 101 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Englisch version see below.

Salzwiesen sind ein einzigartiger Lebensraum, der durch menschliche Nutzung in den letzten 2000 Jahren extrem beeinflusst wurde. Für die Nutzung wurden in den meisten deutschen Salzwiesen engmaschige Drainagesysteme gezogen. In den letzten Jahrzehnten rückte ihre ökologische Bedeutung in den Vordergrund und entgegen dem Trend des weltweiten Rück­gangs wächst die Fläche der Salzwiesen in Deutschland. Aufgrund ihrer ökologischen Be­deutung und vieler Schutzstati wird versucht, die Salzwiesen zum Teil wieder in möglichst natürliche Zustände zu überführen. Doch bei Renaturierungsmaßnahmen zeigte sich in ver­schiedenen Studien der Trend, dass künstliche Drainagesysteme, wenn sie einmal integriert sind, hartnäckjg erhalten bleiben und nur langsam einem natürlichen Prielsystem weichen. Die Auswirkungen der Drainagen sind nur in Teilen erforscht und derzeit noch ein Bestand­teil vieler deutscher Salzwiesen.

Im Rahmen dieser Masterarbeit wurden sedimentologische und botanische Einflüsse der Drainagen auf die Salzwiesen erforscht. Dabei wurden 8 Transekte neben den Grüppen (künstlichen Kanälen) des Langeooger Sommerpolders und 5 Transekte neben den Prielen der natürlichen Salzwiese der Ostplate auf Spiekeroog mit mehreren Methoden untersucht. Es wurden Höhenprofile erstellt, Vegetationszusammensetzungen erfasst und Sedimentpro­ben auf Glühverlust und Korngroßenzusammensetzung hin untersucht. Auch wurden die Mächtigkeit des Marschbodens und die Bodenfestigkeit erfasst und Kartenmaterial auf die Flussdichte (einem Quotienten von Drainage-/ Prielstrecke zur Fläche) hin ausgewertet. Die Ergebnisse wurden statistisch mittels kanonischer Korrespondenzanalyse hinsichtlich der Verteilungsmuster für Sites, Pflanzen und Transekte ausgewertet.

Die Untersuchungen ergaben, dass die Gruppen- und Prielsysteme Einfluss auf das Sedimentationsgeschehen und die räumlichen Verteilungsmuster wie auch das Mikrorelief und somit auch auf die Vege­tation haben. Dabei zeigen Gruppen- und Prielsysteme unterschiedliche, zum Teil entgegen­gesetzte Verteilungsmuster der Korngrößen und des Glühverlustes. Auch zeigen die angren­zenden Höhenprofile und die damit eng verbundene Vegetation große Unterschiede zwi­schen Gruppen und Prielen.

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Salt marshes are a unique habitat that have been heavily influenced by human activities over the past 2000 years. In order to facilitate land use, dense artifical drainage systems have been installed in most German salt marshes. However, in recent decades, their ecological significance has gained prominence, and contrary to the global loss, the area of salt marshes in Germany is expanding. Efforts are being made to restore salt marshes to their natural state, considering their protected status. However, various studies have shown that installed drainage systems, once integrated, persist stubbornly and only gradually give way to a natural channel system during restoration measures. The impacts of these artifical drainage systems have just been partially investigated.

This master's thesis examines the sedimentological and botanical influences of artifical and natural drainage systems on salt marshes. Eight transects located next to the artificial channels of Langeoog's "Sommerpolder” and eight transects located next to the natural channels of Spiekeroog's "Ostplate" salt marsh were studied using different methods. Elevation profiles were created, vegetation compositions were recorded, and sediment samples were analyzed for loss on ignition and grain size distribution. Additionally, the thickness of the entire marsh soil as well as the soil density were measured, and cartographic material was evaluated for flux-dense (a quotient of the drainage-/ irrigation System to the area). The results were statistically analyzed using Canonical Correspondence. Analysis to determine distribution patterns for sites, species, and transects. The investigations revealed that artifical and natural drenage systems have an impact on sedimentation processes, spatial distribution patterns, microtopography and consequently, vegetation in the salt marshes. The artifical and natural drenage systems show different, partly opposite distribution patterns of grain size and loss on ignition. Also, the elevation profiles and the closely associated vegetation show significant differences between the two systems.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 55 Seiten (Erstgutachter)

The incorporation of carbon in soil is highly influenced by soil structure and the spatial accessibility of organic matter in relation to the pore system. Structural indicators are induced by the applied management system and crop rotation, which then impact the microbial activity. It is yet difficult to analyse, but this thesis aims to connect soil structure with soil biology.

By measuring undisturbed, intact soil cores with a X-ray CT scanner and isothermal micro calorimetry, the structural indicators got combined with biological activity analysis. Soil cores were taken from different management systems in conventional and reduced tillage fields, each from maize and winter wheat. 3-dimensional X-ray CT pictures were taken to calculate structural parameters, which were then connected to the different management systems. They were moreover correlated to the results of heat dissipation in a calorimeter. For this experiment, the samples were applied with glucose solution and water.

It has been found, that the soil structural parameters were influenced by both, tillage practises and crop rotation. Reduced tillage created more biopores and a better connected pore system, whereas conventional tilled fields contained more particulate organic matter from the ploughing. Maize roots moreover led to bigger pores and also entailed more organic matter by root exudates. A higher porosity and especially a higher surface density led to a larger heat dissipation for soil cores with glucose addition. Not only samples with glucose released energy in the calorimeter though, but also soil cores with water.

The labile and easily available organic matter that was mobilised in the used saturation and drainage method played an important role in this. The margin between pore surface and soil matrix therefore seems to be a reactive, important interface. The organic matter seems to adhere to the pore surface and can then easily be converted and produced energy in form of heat.

These results were compared with disturbed soil structure in form of repacked soil cores, where it was clearly shown that the strong heterogeneity of undisturbed soil cores has an impact on the biological activity. The labile carbon was also important, which was compensated for by a longer incubation time before the calorimeter measurement.

More research is still needed in analysing the different microbial communities and their specific influences by various crops. More samples, also at comparable harvesting states would be valuable for verification of the found results.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 49 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Späte Traubenkirsche in den offenen Dünenlebensräumen Spiekeroogs sehr zahlreich vorkommt, wobei Schwerpunkt der Vorkommen sowohl 2018 als auch 2022 in Küstendünen mit Krähenbeerheide liegt. Die dichtesten Vorkommen sind zum aktuellen Zeitpunkt im Bereich der Hermann-Lietz-Schule und an Waldrändern östlich der Kläranlange zu verzeichnen. Der Ausbreitungsverlauf von 2001, 2018 und 2022 bestätigt die Prognose von Hahn (2006), die Art würde sich in Zukunft auf Spiekeroog stark ausbreiten und zu einer Problemart entwickeln.

Im Rahmen dieser Arbeit konnte zudem die aktuelle Ausbreitung der Art in zuvor unbesiedelte Bereiche des zentralen Dünenbereichs und südlich des Zeltplatzes dargestellt werden. Grundsätzlich besteht das höchste Gefährdungspotenzial in naturschutzfachlich wertvollen Biotoptypen, die empfindlich gegenüber Nährstoffeinträgen, Grundwasserabsenkung und/oder Beschattung sind. Im Untersuchungsgebiet gilt dies v.a. für Graudünen-Grasflur, feuchte Küstendünentäler, Küstendünen mit Krähenbeerheide oder Kriechweidengebüsche. Daraus ergibt sich das höchste Gefährdungspotenzial im Bereich der Hermann-Lietz-Schule, wo die Späte Traubenkirsche in oben genannten Lebensräumen teils hohe Dichten erreicht und mit einzelnen Individuen in kleinflächig ausgeprägte Biotoptypen der gehölzfreien Küstendünentäler vordringt. Die Biotoptypen im Bereich des Zeltplatzes und des zentralen Dünenbereichs sind potenziell durch eine Ansiedlung bzw. Ausbreitung von Prunus serotina gefährdet.

Ein frühzeitiges Eingreifen und Beseitigen von Initialvorkommen, wie es auch das Prüfschema der Nationalparkverwaltung vorschreibt, ist ohne Zweifel die geeignetste Methode, auf eine gebietsfremde Art zu reagieren. Dies ist jedoch im Fall der Späten Traubenkirsche in der Vergangenheit nicht oder nicht ausreichend geschehen. Eine vollständige Beseitigung der Art erscheint aufgrund der Diasporenbank und der Individuenzahl nicht mehr realisierbar. In Anbetracht des Gefährdungspotenzials und des expansiven Ausbreitungsverhaltens, welches die Art auf Spiekeroog zeigt, sollte ein Management allerdings in Betracht gezogen werden, um den gesetzlichen Bestimmungen der EU-Verordnung 1143/2014, des Bundesnaturschutzgesetzes und dem Schutzzweck des Nationalparks auch in Zukunft gerecht werden zu können. Eine Bekämpfung in Form einer Beseitigung der Art ist am dringendsten bei den Vorkommen nördlich und südlich des Zeltplatzes und im zentralen Dünenbereich angezeigt. Zeitgleich sollte ein Zurückdrängen im Bereich der Hermann-Lietz-Schule angestrebt werden. Zuletzt ist die Senkung der Ausbreitungskraft auch bei den Vorkommen im nördlichen Dünenbogen sowie bei den Vorkommen in den Dünen westlich der Ortschaft und am Wald des Wester Friederikenwalds angebracht, um den Erhaltungszustand von Sanddorn und Kriechweidengebüschen, Krähenbeerheiden und Graudünen-Grasflur zu verbessern oder erhalten und die Ausbreitung des Neophyten zu verhindern. Die Vorkommen in den Küstendünengehölzen, die im Rahmen dieser Untersuchung nicht erfasst wurden, sollten gegebenenfalls auf ihr konkretes Gefährdungspotenzial überprüft werden. Da teils hohe Individuenzahlen an den Waldrändern erfasst wurden, ist z.B. im Bereich der Ortschaft, der Kläranlage oder im Wald des Wester Friederikentals die Senkung der Ausbreitungskraft zugunsten der offenen Dünenlebensräume allerdings notwendig.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 34 Seiten (Erstgutachter)

Das Klima in der Schweiz verändert sich seit 1980 in einer nie zuvor dagewesenen Geschwindigkeit. Die klimatischen Veränderungen wie Niederschlagsverteilung, Anzahl der Hitzetage, Veränderung der Schneebedeckung und Verschiebung der Nullgradgrenze haben Auswirkung auf die Kryosphäre in den Alpen. Die Gletscher ziehen sich zurück, die Auftautiefe der Oberflächenschicht von Permafrostböden nimmt zu, die Temperatur unterhalb der ZAA erhöht sich, und die Bewegungsgeschwindigkeit von Blockgletschern nimmt zu. (Fischer et al. 2022, Smith et al. 2022).

Aus diesen Veränderungen geht ein erhöhtes Risiko für die Entstehung von Naturgefahren hervor. Daher sind Strategien und Maßnahmen zur Minderung von Naturgefahren besonders wichtig. Bei den Präventionsmaßnahmen spielen Abkommen wie die Alpenkonvention eine wichtige Rolle. Sie sorgen dafür, dass die Mitgliedsstaaten, Erfahrungen im Umgang mit Naturgefahren teilen und so internationale Fortschritte im Risikomanagement entstehen. Ein weiterer wichtiger Punkt solcher Abkommen ist, dass die Mitgliedsstaaten aufgefordert sind, Gebiete im Hinblick auf Naturgefahren zu kartieren und diese dann als Gefahrenzonen auszuweisen. Die Schweiz ist dieser Aufforderung in ihrem Raumnutzungsgesetz nachgekommen (vgl. Artikel 6.2.c RPG).

Die Raumordnung ist eine weitere Präventionsmaßnahme. Durch das Verbot, in bestimmten Gebieten zu bauen, beziehungsweise nur unter bestimmten Vorrausetzungen, wird einer möglichen Gefahr ausgewichen. Allerdings kann die Raumordnung nur zukünftige Raumnutzungsvorhaben beeinflussen. Auf schon bestehende Raumnutzungen hat sie wenig Einfluss. An diesem Punkt greifen Maßnahmen, welche das Restrisiko von Naturgefahren minimieren sollen. Solche Maßnahmen sind meist bauliche Maßnahmen, welche außer auf empirischem Wissen auch auf Untersuchungen und Forschungen basieren. Dennoch lässt sich das Restrisiko nie ganz vermeiden, da bei Naturgefahren oft Kaskadeneffekte entstehen, welche vorher nur schwer zu modellieren sind.

Daher ist die weitere Erforschung und Beobachtung der klimatischen Veränderungen in den Alpen zwingend notwendig, um in Zukunft das Risiko von Naturgefahren weiter zu minimieren. Dies gilt besonders auch unter dem Gesichtspunkt von weiteren Veränderungen des Klimas in den kommenden Jahrzehnten. Da diese Veränderungen außerhalb von historischen Erfahrungen liegen, ist es wichtig, die Prozesse im Hochgebirge auch daraufhin genau zu untersuchen, um neue Strategien und Methoden zu entwickeln, welche mit der Geschwindigkeit der Veränderungen in der Natur mithalten können.

Abschließend ist noch zu sagen, dass durch die klimatischen Veränderungen in den Alpen nicht nur die Bewohner der Alpenregionen betroffen sind. Die klimatischen Prozesse haben auch Auswirkungen auf Regionen außerhalb der Alpen. Insbesondere die Eigenschaft als „Wasserreservoir” Europas, kann die Bevölkerung in den kommenden Jahrzehnten noch vor große Herausforderungen stellen. Das Potenzial von Gletscherseen als Energiespeicher ist eine weitere interessante Perspektive, welcher gerade in Zeiten von Energiekrisen nicht außer Acht gelassen werden sollte. Hierzu ist eine enge Zusammenarbeit zwischen staatlichen Institutionen, NGOs, Wissenschaftlern und der Bevölkerung erforderlich.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 55 Seiten (Erstgutachter)

English version see below.

Naturschutzbelange und Natursportarten führen in ökologisch sensiblen Gebieten immer wieder zu Raumnutzungskonflikten und Herausforderungen im Management für die zuständige Behörde. So steht auch die Spottart Kitesurfen im UNESCO-Weltnatiirerbe Wattenmeer in einem Konflikt mit Naturschutzinteressen. Die Konfliktparteien sind sich uneinig über das Ausmaß der räumlichen und zeitlichen Beschränkungen des Kitesurfens. Zuletzt mündete der Diskurs in einem Gerichtsverfahren. Während des gesamten Konfliktverlaufs kam es zu Schwierigkeiten in der Lösungs- und Kompromissfindung. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, diese Problemstellen ausfindig zu machen, um Erkenntnisse für spätere Raumnutzungskonflikte zu gewinnen und sie bestenfalls vermeiden zu können. Um den Konflikt und die Ansichten der einzelnen Akteure zu erfassen, wurden leitfadengestützte Interviews geführt. Diese wurden mithilfe der qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring ausgewertet. Als Theoretische Grundlage diente die Konfliktanalyse Saretzkis.

Die Auswertung stellte heraus, dass drei grundlegende Ursachen den Konflik komplex und langwierig gestalteten: Mangel an Kommunikation, an Informationsweiterleitung und an Vertrauen. Hinzu kommt, dass sich diese drei Problemstellen gegenseitig bedingen. Außerdem zeigte sich, dass so bald Differenzen zwischen Interessen auftreten frühzeitig eine Gesprächskultur geschaffen werden muss, um aus Uneinigkeiten keinen Konflikt entstehen zu lassen. Auch sind Mediation oder Moderationstechniken für die Lösung von Interessenskonflikten hilfreich. Für die organisierende Instanz wird das Management stetig komplexer aufgrund der diversen Nutzungsinteressen.

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Nature conservation interests and nature sports repeatedly lead to land use conflicts and management challenges for the responsible authority in ecologically sensitive areas. The sport of kitesurfing in the Wadden Sea UNESCO World Heritage Site is in conflict with nature conservation interests. The conflicting parties disagree on the extent of territorial and temporal restrictions of kitesurfing. Most recently, the discourse resulted in a court case. Throughout the course of the conflict, difficulties arose in finding solutions and compromises. Therefore, the goal of this thesis is to locate these trouble spots in order to gain insights for later land use conflicts and, at best, to be able to avoid them. To capture the conflict and the views of the individual actors, guided interviews were conducted. These were evaluated with the help of qualitative content analysis according to Mayring. Saretzki's conflict analysis served as the theoretical basis.
The evaluation revealed that three fundamental causes made the conflict complex and protracted: Lack of communication, lack of information transfer, and lack of trust. In addition, these three problem areas are mutually dependent. Moreover, it became apparent that as soon as differences between interests arise, a dialogue culture must be created at an early stage in order to prevent conflict from arising from disagreements. Mediation or moderation techniques are also helpful in resolving conflicts of interest. For the organizing authority, management is becoming increasingly complex due to the diverse interests of users.

 

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 109 Seiten (Erstgutachter)

English version see below.

Parallel zum globalen Abwärtstrend schwinden die Seegrasbestände im Wattenmeer der südlichen Nordsee, und mit ihnen die zahlreichen Ökosystem-Funktionen und -Dienstleistungen. Auslöser für den Rückgang, allen voran Eutrophierung, sind schon seit Jahren bekannt, doch die Rolle von Makrozoobenthos ist weitgehend unerforscht und Kenntnisse über potenzielle Interaktionen auf einzelne Arten begrenzt. Um einen Überblick über die Gesamtheit des Makrozoobenthos in Seegraswiesen zu erhalten, wurden Standorte unterschiedlicher Expositionsgrade und Seegrasdichten beprobt und Korrelationen und Trends der Abundanzen der gefundenen Organismen mit Seegras ermittelt. Im stärker exponierten, homogeneren Mischwatt der Lütetsburger Plate wurden nicht nur die maximalen Abundanzen aller Organismen, sondern auch ein überproportionaler Anteil von Polychaeta ermittelt, während das schlickige, heterogenere Seefelder Buchtenwatt bei deutlich geringeren akkumulierten Abundanzen von Polychaeta und Malacostraca dominiert wird. Korrelationen mit Seegras erwiesen sich auch innerhalb der Klassen als artspezifisch. Außerdem ließ sich nicht generalisieren, ob die jeweilige Korrelation von Seegras selbst oder den das Seegraswachstum beeinflussenden abiotischen Faktoren (Sedimentzusammensetzung, Organikanteil) am Standort ausgelöst wurde. Da die zeitliche Abfolge des Auftretens einer Art und der Veränderung der Seegrasbestände (oder umgekehrt) unbekannt ist, wurde der potenzielle Effekt von bzw. auf Seegras für jede Art einzeln diskutiert und mit den Abundanzen dieser und weiterer Arbeiten verglichen. Neben direkter Herbivorie an der Pflanze selbst können auch die Mobilisierung von Nährstoffen aus dem Sediment und damit induzierte Phytoplanktonblüten sowie Destabilisierung des Sediments durch Arten wie Hediste diversicolor, Arenlcola marina oder Cerastoderma edule den Seegrasvorkommen schaden. Arten wie Macoma balthica, Peringia ulvae und Heteromastus filiformis können positive Effekte haben, u.a. durch die Verfügbarmachung fehlender Nährstoffe oder die Nährstoffreduktion bei Eutrophierung, das Abweiden von Epiphyten, Detritusfraß oder die gegenseitige Verankerung im Sediment, und so durch Begünstigung der Umweltbedingungen einen wichtigen Beitrag in Schutz- und Renaturierungsmaßnahmen des Seegrases leisten. Dabei sind jedoch stets die lokalen Umweltfaktoren zu berücksichtigen, da diese entscheidend zum positiven oder negativen Einfluss von einzelnen Arten des Makrozoobenthos beitragen können.

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Following the global decline in seagrass stocks, populations drop in the southem Wadden Sea as well. Correspondingly, the seagrass's ecosystem functions and services are declinling. Triggers like eutrophication are well known for a long time, whereas the role of macrozoobenthos is largely unexplored and knowledge about potential interactions are limited to single species only. To get an overview of all macrozoobenthos in local seagrass meadows, samples were taken from sites of different levels of exposition and seagrass density, and trends and correlations were determined. Maximum abundances were found in the more exposed and more homogeneous mixed sediment mudflat of the Lütetsburger Plate, with a particularly high percentage of Polychaeta. Abundances in the Jade Bay's more heterogeneous mudflats of the Seefelder Plate were domtnated by Polychaeta and additionally Malacostraca, though in lower total abundances. Correlating seagrass density and macrozoobenthos abundances proved to be highly dependent of both the species itself and ecological context. Additionally, discriminating between the effect of seagrass itself and the effect of abiotic factors affecting seagrass growth and survival (sediment composition, organic material) on macrozoobenthos could not be generalised. Lacking information on chronological order of one species' presence in a seagrass meadow and a potential consequent change in seagrass density (or vice versa), the effects on or by seagrass were discussed for each macrozoobenthic species individually and com-pared to abundances found in this thesis and other publications. Aside from direct seagrass herbivory, mobilisation of nutrients from the sediment (followed by thereby induced phytoplankton blooms) and destabilisation of sediments by species like Hediste diversicolor, Arenicola marina, and Cerastoderma edule, can cause potential damage to seagrass meadows. Macoma balthica, Peringia ulvae, and Heteromastus filiformis on the other hand can have positive effects on seagrass meadows, among them the mobilisation of lacking nutrients from the sediment, reduction of nutrients during eutrophication, grazing of epiphytes, consuming detritus, and mutual anchorage in soft sediments. Hence, certain species may help facilitating environmental conditions for seagrasses and thereby make an important contribution to future conservation and restoration efforts. Yet, local environmental conditions are to be considered, as they may determine whether a species will facilitate or impede seagrass survival.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 55 Seiten (Erstgutachter)

- Eine Analyse anhand der Rückdeichung des Langeooger Sommerpolders. –

Der Lebensraum Wattenmeer ist durch die Ausprägungen besonderer Biotoptypen, z.B. den Salzwiesen, von internationaler Bedeutung als Bruthabitat für verschiedene Watvögel, wie dem Austernfischer (Haematopus ostralegus) und dem Rotschenkel (Tringa totanus). Viele Brutvögel sind zugleich durch Folgen des anthropogenen Klimawandels wie dem Meeresspiegelanstieg und der Zunahme an Hochwasserereignissen während der Brutzeitsaison in ihren Beständen gefährdet. Fehlende Forschung in diesem Gebiet zeigt eine Notwendigkeit der Betrachtung des Zusammenhanges von Überflutungen während der Brutsaison mit den Veränderungen der Brut-bestände in Salzwiesen.

Zur Beantwortung der Fragestellung, wie sich Überflutungen während der Brutsaison auf die Brutbestände auswirken, wurde die Häufigkeit an Sommersturmfluten {Pegelstände > 1,5 m während des Brutzeitraumes), sowie die Brutpaardichte von H. ostralegus und T. totanus, jeweils in dem Zeitraum von 1997 bis 2021 auf Trends untersucht. Anschließend wurden diese Datensätze auf eine mögliche Korrelation analysiert. Durch den Verschnitt der kartierten Neststandorte/ Revierstandorte mit Höhenmodellen und Pegelständen wurde anhand von Wahrscheinlichkeitsklassen ermittelt, wie groß der Anteil an potenziell überfluteten Nestern war.

Als Untersuchungsgebiet wurden ehemalige Sommerpolderflächen auf der ostfriesischen Insel Langeoog und, um lokale Effekte ausschließen zu können, vergleichbare Salzwiesenflächen auf der Nachbarinsel Spiekeroog gewählt. Im Zuge einer Renaturierungsmaßnahme fand 2004 auf Langeoog eine Rückdeichung statt, dieses Projekt eignete sich als Modell für mögliche Effekte des Meeresspiegelanstiegs auf Brutvögelbestände. So wurde ebenfalls auf die Fragestellung eingegangen, ob Rückdeichungsmaßnahmen förderlich für die brütende Avifauna sind und wie sich Brutbestände in Salzwiesen im Zuge des Klimawandels entwickeln könnten.

Im Rahmen der Arbeit konnte gezeigt werden, dass es eine Zunahme an Sommersturmfluten im Zeitraum von 1997 bis 2021 gab und sich der Anteil an potenziell überfluteten Nestern in fast allen Untersuchungsgebieten innerhalb der Untersuchungszeitraumes erhöht hat. Gleiches gilt bei einer Rückdeichung eines Sommerpolders, auch dadurch stieg die Anzahl an Nestern, die überflutet wurden. Die Auswirkungen von vermehrten Überflutungen auf die Brutbestände waren aber artspezifisch. Während H. ostralegus tendenziell negativ auf Überflutungen reagierte, waren keine negativen Auswirkungen von Sommersturmfluten auf die T. totanus Brutbestände erkennbar, was darauf schließen lässt, dass Brutbestände multifaktoriell beeinflusst werden. Im Zeitraum von 1997 bis 2021 wurde in allen Untersuchungsgebieten ein negativer Trend in der Brutpaardichte von H. ostralegus festgestellt, diese Entwicklung ist im gesamten Wattenmeergebiet festzustellen und wird sich vermutlich auch langfristig fortsetzen. Die Brutpaardichte von T. totanus in den Untersuchungsgebieten weist hingegen eine positive bis konstante Entwicklung im analysierten Zeitraum auf, wattenmeerweit ist der Trend dennoch negativ.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 31 Seiten (Erstgutachter)

This bachelor thesis aimed to develop a workflow for laser ablation with inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) in line scan mode for a case study in forensic dendrochemistry. Two tree cores of Alnus glutinosa and one tree core of Betula pendula which were likely exposed to contamination with zinc, lead and arsenic, that originated from a glass factory in southwestern Sweden were analysed to test the method. The sampled trees did not predate the pollution event but documented the stop of glass production in 1979, the remediation of a contammated landfill in 1986 and the demolition of the industrial building in 2008. The focus of the work was to adapt the LA-ICP-MS analysis technique to the application area of dendrochemistry and thus to be able to evaluate its potential for this research discipline. The results show that the reconstruction of annually resolved isotopic patterns in tree rings is possible via LA-ICP-MS in line scan mode. Although the trees documented the overall decreased concentration of ⁶⁶Zn, ²⁰⁸Pb and ⁷⁵As in the environment most likely due to the remedial activities the results do not suggest that ²⁰⁸Pb and ⁷⁵As are reliable dendrochemical markers. The study found that ⁶⁶Zn is a marker isotope for the exact reconstruction of remediation work in 1986. Hence, Betula pendula and Alnus glutinosa can be regarded as suitable species for dendroforensic research. For two trees where the ⁶⁶Zn and ⁷⁵As levels correlated negatively with temperature, it was found that the isotopes decline coincided with remediation activities and not with negative temperature-growth relationships.