Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 46 Seiten (Erstgutachter)

Die Miesmuschel (Mytilus edulis Linnaeus, 1758) ist eine der häufigsten Arten des Makrozoobenthos in der Nordsee und spielt eine zentrale Rolle im Nahrungsnetz. Ihr Bestand ist jedoch zahlreichen anthropogenen Bedrohungen ausgesetzt. Dazu zählen die Auswirkungen des Klimawandels, Ausbreitungen von Neozoen wie der Pazifischen Auster (Magallana gigas, Thunberg, 1793), sowie die Fischerei. Auch Veränderungen der Sedimentdynamiken, die beispielsweise durch Baggerarbeiten und Verklappungen von Baggergut ausgelöst werden, können eine Gefahr darstellen. 

Im Rahmen des Projektes "SediEms", das sich mit der Modellierung und in-situ Messungen von Sedimentdynamiken im Emsästuar befasste, wurde im Sommer 2023, in Zusammenarbeit mit der Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer eine Untersuchung zum Ernährungszustand von M. edulis durchgeführt. Ziel dieser Untersuchung war es, Erkenntnisse über den Ernährungszustand der Muscheln sowie mögliche Zusammenhänge zur Sedimentdynamik zu gewinnen. Beprobt wurden die Muschelbänke Randzel 2 (RG) und Nordland (JUI1), die sich an verschiedenen Standorten im Emsästuar befinden. An jeweils sechs Probestellen wurden selektiv Individuen sechs verschiedener Größenklassen beprobt. Dabei wurden die aschefreie Trockenmasse (AFTM), die Kochmasse und die Schalenlänge erfasst und daraus der a-Wert berechnet. Der a-Wert dient in dieser Arbeit als Index der Kondition und zeigt den Ernährungszustand an. 

Die Ergebnisse zeigen, dass sich der a-Wert von M. edulis zwischen den Muschelbänken nicht signifikant unterscheidet. Zudem unterschieden sich die a-Werte der Jahre 2016 bis 2023 statistisch nicht voneinander. Da der Nordosten von Schleswig-Holstein keine einflussreichen Ästuare aufweist und die Sedimentkonzentration im Meerwasser somit vermutlich geringer ausfällt als im niedersächsischen Wattenmeer, wurden erhobenen Daten aus Schleswig-Holstein, sowie die Werte weiterer Muschelbänke in Niedersachsen zum Vergleich herangezogen. Hierbei konnte jedoch kein signifikanter Unterschied festgestellt werden. Lediglich der Fleischgehalt wies einen signifikanten Unterschied zwischen den Produkten Randzel 2 und Nordland auf.
 

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 26 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

The management of the invasive aquatic plant Crassula helmsii poses a significant challenge, as few methods prove effective both in the short and long term. Currently, aside from burial, there are no established mechanisms for the proper disposal of removed plant material. This gap is addressed in the present study. Drying and composting processes are investigated as potential strategies for eliminating the regenerative ability of Crassula helmsii. The results demonstrate that both drying and composting are effective methods for eradicating the plant. In drying experiments, a temperature of at least 40 °C for 48 hours results in almost complete water loss, effectively preventing the regeneration of C. helmsii. Similarly, composting in a thermophilic environment over six weeks achieves comparable results. However, since plant fragments near the cooler edges of the compost heap may survive, a combination of both methods – initial drying followed by composting – is recommended as the most reliable approach for complete degradation of the plant and its sustainable control. The goal of this study is to establish this method as a well-founded recommendation for the practical disposal of Crassula helmsii.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 43Seiten (Erstgutachter)

English version see below.

Artenreiche Feuchtgrünländer haben in den letzten Jahrzehnten erheblich an Fläche verloren. Im Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer können durch eine extensive Bewirtschaftung solche Flächen erhalten bleiben und sind von großer Bedeutung für wiesenbrütende Vogelarten. Auf dem Trichtergelände auf Wangerooge sind artenreiche Feuchtwiesen durch Sukzession infolge von Nutzungsaufgabe verloren gegangen. Ein Teilbereich wurde bis zum Frühjahr 2017 entkusselt und seitdem jeden Sommer einmal gemulcht.

Untersuchungen im Jahr 2024 zeigten, dass sich auf der entkusselten Fläche großflächig nährstoffreiche Nasswiesen (des Calthion - Verbandes) entwickelt haben. Zudem gibt es Dominanzbestände von Phragmites australis und Juncus effusus. Die Entwicklung hin zu stabilen Pflanzengesellschaften wird vermutlich noch länger dauern. Die P. australis - Bestände stellen für einige Arten gute Bruthabitate dar. Die durch die Entkusselung verbliebenen Strukturen werden von Graugänsen (Anser anser) als Brutplätze genutzt. Die aktuelle Pflege verhindert eine erneute Gehölzsukzession, könnte jedoch durch weitere Maßnahmen ergänzt werden.

English version

Species-rich wet grasslands have lost considerable area in recent decades. In the Wadden Sea National Park, such areas can be preserved through extensive
management and are of great importance for meadow-breeding bird species. On the
“Trichtergelände” on the island of Wangerooge, species-rich wet grasslands have been lost due to shrub encroachment as a result of abandonment. A section was cleared of bushes by spring 2017 and has been mulched once every summer since then.

Investigations in 2024 show that large areas of nutrient-rich wet meadows (of the Calthion association) have developed on the cleared area. There are also dominant stands of Phragmites australis and Juncus effusus. The development towards stable plant communities will probably take even longer. The P. australis stands provide good breeding habitats for some species, and the structures left behind by the clearing are used as breeding sites by greylag geese (Anser anser). The current maintenance prevents renewed succession but could be supplemented by further measures.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 36 Seiten (Erstgutachter)

English version see below.

Die Bestände von Wiesenvögel in Europa nehmen seit einigen Jahrzehnten ab. Neben den Veränderungen in der Landnutzung gilt der schlechte Bruterfolg durch vor allem Nest- und
Kükenprädation als ein Haupttreiber der rückläufigen Bestände. Insbesondere Insel-Nahrungsnetze sind sehr empfindlich gegenüber Prädation oder Konkurrenz von eingeschleppten Säugetieren. Von der Ostfriesischen Inseln gibt es einige Berichte zu Brutverlusten von Bodenbrütern durch die invasiven Säugetiere Katze (Felis catus) und Igel (Erinaceus europaeus). Ziel der Untersuchungen ist die Zusammensetzung der Küken- und Gelegeprädatoren von Kiebitz (Vanellus vanellus) und Uferschnepfe (Limosa limosa) auf Wangerooge näher zu verstehen. Dafür wurden künstliche Bodenbrüternester angelegt und mit Wildkameras überwacht. Zudem wurden Beobachtungen des Verteidigungsverhaltens der brütenden Altvögel und dem Prädationserfolg der Nesträuber zu verschiedenen Tageszeiten angestellt. 

Die Ergebnisse zeigen, dass keine Prädation durch Säugetiere festgestellt wurde, auch wenn die Anwesenheit der beiden Raubsäugerarten im Gebiet mehrfach aufgezeichnet werden konnte. Die Eier der Kunstnester wurden fast ausschließlich von Rabenvögeln (Corvidae) prädiert. Bei den Prädationsbeobachtungen sind die Rabenkrähen (Corvus corone) am häufigsten aufgetreten. Das Verteidigungsverhalten der beiden Brutvogelarten weist keine deutlichen Unterschiede auf. Kunstnestexperimente stehen im Ruf schlechte externe Validität aufzuweisen. Auch hier ziehen viele Abweichungen von den realen Brutbegebenheiten die Übertragbarkeit auf die tatsächlichen Prädationsverhältnisse in Zweifel. Des Weiteren unterliegen die Ergebnisse der Prädationbeobachtungen einem systematischen Fehler, durch den die tagaktiven Prädatoren wahrscheinlich überbewertet worden sind, da die nächtlichen Beobachtungen aufgrund technischer Begrenzungen nicht sinnvoll durchgeführt werden konnten. Diese Arbeit verdeutlich die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen der Prädation in dem wertvollen Lebensraum, den die Inseln und das Wattenmeer darstellen.

English version

Meadow bird populations in Europe have been declining for several decades. In addition to changes in land use, poor breeding success, primarily due to nest and chick predation, is considered a major driver of declining populations. Island food webs are particularly sensitive to predation or competition from introduced mammals. There are some reports from the East Frisian Islands of breeding losses of ground-nesting birds due to the invasive mammals cat (Felis catus) and hedgehog (Erinaceus europaeus). The aim of this study is to better understand the composition of chick and clutch predators of lapwing (Vanellus vanellus) and black-tailed godwit (Limosa limosa) on Wangerooge. For this, artificial ground nests were created and monitored with wildlife cameras. In addition, observations of the defensive behaviour of the breeding adults and the predation success of the nest predators at different times of day were made. 

The results show that no predation by mammals was detected, even though the presence of the two predatory mammal species in the area was recorded several times. The eggs of the artificial nests were almost exclusively predated by corvids (Corvidae). Carrion crows were the most common predators observed. There were no clear differences in the defensive behaviour
of the two breeding bird species. Artificial nest experiments face criticism for lacking external validity. Various deviations from natural breeding conditions question the applicability to real- world predation conditions. Furthermore, the results of the predation observations are subject to a bias that likely overestimates the diurnal predators, as the nocturnal observations could not be carried out meaningfully due to technical limitations. This work highlights the need for further research on predation in the valuable habitat that the islands and the Wadden Sea represent.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 71 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Die Masterarbeit untersucht eine alternative Methode zur aktuell verwendeten feldbasierten Seegraserkennung im niedersächsischen Wattenmeer. Durch den Einsatz von unbemannten Drohnen (UAV) mit hochauflösenden Kameras, bietet sich die Möglichkeit, Seegrasflächen mit Hilfe von Machine Learning großflächig zu analysieren. Entsprechende Vegetationsanalysen wurden bereits bei beispielsweise Makrophyten und Muscheln eingesetzt und könnten auch für Seegrasbestände vielversprechend sein. Der Fokus liegt auf der Analyse und Optimierung der Erkennung der Seegrasart Zostera noltii (Z. noltii) anhand hochauflösender Rot-grün-blau-Aufnahmen (RGB) auf einem begrenzten Gebiet von zehn benachbarten Kacheln á 10 m x 12 m Größe. Ziel ist es, optimale Parameter für die Segmentierung, Machine Learning Algorithmen (MLA), Bildauflösung und Trainingsdaten mit Hilfe von ArcGIS Pro herauszufinden, um eine möglichst hohe Genauigkeit bei der Erkennung von ‘Seegras’ und ‘Kein Seegras’ zu erzielen.

In dieser Arbeit wurden die verschiedenen Algorithmen Support Vector Machine (SVM), Random Trees (RT), Nächste Nachbarn (K) (KNN) und Maximum Likelihood (ML) analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die optimalen Werte der Bildsegmentierung für SVM, RT und ML bei den spektralen und räumlichen Details bei 20 und bei der Einstellung der Segmentationsgröße bei 20 Pixeln liegen. Außerdem zeigt sich, dass die SVM-Methode mit der Standardeinstellung 500 Stichproben (SVM 500) mit ca. 85 %, die höchste Gesamtgenauigkeit in der Seegraserkennung erzielt. Dabei wurde dieselbe Kachel als Trainings- und Validierungskachel verwendet. Anschließend wurden für eine realistischere Einschätzung der Modellleistung mehrere unabhängige Kacheln zur Kontrolle verwendet. Die Ergebnisse demonstrieren, dass die Gesamtgenauigkeit der SVM 500-Methode durch die Erhöhung der Trainingskacheln auf sechs auf 88,9 % ansteigt. Darüber hinaus wurde deutlich, dass eine gröbere Pixelauflösung (15 mm) nicht nur zu einer leichten Verbesserung der Ergebnisse (90,38 %) führt, sondern auch eine deutlich effizientere Verarbeitungszeit ermöglicht.

Die Studie bestätigt die Effektivität der Seegraserkennung, insbesondere durch die SVM-Methode. Die Erkennungsgenauigkeit liegt für ‘Kein Seegras’ bei 95,20 % und für ‘Seegras’ bei 85,56 %, was auf eine zuverlässige Anwendungsmöglichkeit für das Monitoring im Wattenmeer hinweist.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 50 Seiten (Erstgutachter)

The study investigates the macrolitter pollution at different riverbank types of the Weser, a German North Sea tributary. The riverbanks were categorized stony, beach and harbor types to monitor the quantity and composition of debris along the shoreline. The Joint List of Marine Litter Categories for Marine Macrolitter Monitoring (J-List) was utilized to classify the found items according to the material und purpose of usage. According to that, data was collected weekly in April and June 2024 to examine seasonal differences in litter accumulation. The analysis reveals that plastic waste, especially cigarette butts, dominates the litter found across all shoreline types. Moreover, correlations between variations in the distribution and the specific characteristics of each location were eminent. The stony area had the highest litter concentrations in total, while the harbor area exhibits the highest pollution by cigarette butts due to increased human activity, while the beach areas show less variations but continuous similar patterns of waste accumulation. These findings highlight the necessity of long-term monitoring efforts to facilitate the implementation of targeted waste management strategies and policies. Furthermore, the research emphasizes the importance of environmental awareness in the public to promote sustainable practices in coastal areas and reduce litter pollution effectively.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 31 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Der anthropogene Klimawandel stellt Forstwirt*innen vor die anspruchsvolle Aufgabe den Wald als Natur- und Wirtschaftsgut resistenter zu machen. Dabei werden aktuell viele Nadelbaum-Monokulturen in Buchen-Mischwälder umgebaut (Knoke et al., 2008). Die Wahl der Buche als Baumart im Klimawandel wird jedoch kritisch gesehen, wie dieses Review aufzeigt. Regressionsmodelle wie die von Leuschner et al. (2023), die verschiedene Klimaszenarien mit Daten aus dendrochronologischen Analysen verbinden, zeigen einen signifikanten Rückgang des potenziellen Verbreitungsgebiets der Buche auf. In solchen Modellen werden allerdings Faktoren wie Anpassungspotenzial außer Acht gelassen. So weisen die Ergebnisse der hier untersuchten Provenienzversuche auf die große genetische und epigenetische Diversität der Buche hin, die mit einer hohen phänotypischen Plastizität einhergeht und zumindest kurzfristig für eine Akklimatisierung sorgen könnte. 

Die in dieser Arbeit zusammengefassten Ergebnisse zur Anpassungsfähigkeit der Buche an vermehrte Dürreereignisse und steigende Temperaturen verdeutlichen die Wichtigkeit methodenübergreifender Studien im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Um genauere Aussagen zur Zukunft der Baumart und zu zielgerichteteren Forstmaßnahmen treffen zu können, sind weitere Forschungsprojekte nötig. Hierbei sollten sowohl Jungpflanzen als auch adulte Bäume über längere Zeiträume untersucht und möglichst viele Umweltfaktoren wie Bodeneigenschaften, Konkurrenzdruck und Wasserverfügbarkeit einbezogen werden. Solche multifaktoriellen Untersuchungen würden die Komplexität der Anpassungsfähigkeiten besser darstellen und zielführendere Interpretationen für die Forstwirtschaft ermöglichen. Außerdem sind weitere Studien auf genetischer Ebene notwendig, um genauere Aussagen über das Erbmaterial der Individuen treffen zu können.

Da die Veränderungen des anthropogenen Klimawandels relativ schnell und die Lebenszyklen der Wälder vergleichsweise langsam ablaufen, erscheint es jedoch notwendig schon jetzt Maßnahmen zu ergreifen. Eine solche Maßnahme könnte die unterstützte Migration von trockenheitstoleranteren Individuen derselben Art aus anderen Herkünften darstellen. Auch wenn die Wahl passender Individuen nicht eindeutig zu sein scheint, könnten solche Pflanzungen zur Erhöhung epigenetischer und genetischer Varianz führen und so eine Pufferfunktion für die Gesamtpopulation der Buche darstellen. Ob eine solche Maßnahme ausreicht, um Buchenwälder auch langfristig klimaresistent und somit forstwirtschaftlich nutzbar zu halten, lässt sich mit den vorliegenden Daten jedoch nicht sagen. Gerade weil der Klimawandel ein so komplexes Problem darstellt, sollten Forstwirt*innen daher eine Vielzahl von Lösungsstrategien verfolgen, um das Ökosystem Wald zu erhalten.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 62 Seiten (Erstgutachter)

Silicate is a crucial nutrient for diatom growth, but it is often overlooked compared to nitrogen and phosphorus. However, globally, a decrease in silicate concentrations has been observed, which may impact diatom blooms. Eutrophication and changes in river water management, primarily due to damming, have significantly altered silicte inputs.

Lagoons, such as the Oder Lagoon, are sensitive ecosystems where changes in nutrient dynamics can alter the system significantly. The silicate concentrations in the Oder Lagoon are primarily influenced by the Oder River, one of the last major rivers in Europe with minimal damming. This study examines silicate concentrations in the Oder Lagoon from 1980 to 2021. Findings reveal that springtime silicte limitation has shifted earlier over the years, while autumn silicate concentations have increased over the years.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 45 Seiten (Erstgutachter)

English version see below.

Seegraswiesen sind produktive Lebensräume, die eine Schlüsselrolle für die Biodiversität, den Küstenschutz und als Kohlenstoffsenken spielen. Zudem werden sie als Indikator für die Gewässergüte herangezogen. Seit Jahrzehnten wird ein globaler Rückgang der Seegrasbestände dokumentiert, der ebenfalls die Bestände von Zostera noltii (Zwerg-Seegras) im Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer betrifft und ein re- gelmäßiges Monitoring erfordert.

Um die Veränderungen der Seegrasbestände im Wattenmeer flächendeckend und zeit-effizient zu dokumentieren, wird eine automatisierte Seegraserkennung anhand von hochaufgelösten Multispektralaufnahmen getestet. Die Datenaufnahme erfolgt mit einer Drohne und die Auswertung durch die objektbasierte und überwachte Klassifizierung mit dem Geoinformationssystem ArcGIS Pro, Version 3.1.0 von esri. Um die höchste Gesamtgenauigkeit (OA) bei der Seegraserkennung zu erreichen, werden die Bänderkombinationen RGB und Color-IR, die Segmentierung sowie die Klassifikatoren Support Vector Machine (SVM), Random Trees (RT), k-Nearest-Neighbor (kNN)
und Maximum Likelihood (ML) mit verschiedenen Hyperparametern und unter Variation der Datensätze getestet.

Die Ergebnisse zeigen, dass die räumliche Auflösung wichtiger ist als die spektrale Auflösung und die Bänderkombinationen kaum Einfluss auf die OA hatten. Alle vier Klassifikatoren führten zu hohen OAs, wobei SVM und RT mit den Standardeinstellungen die zuverlässigsten Ergebnisse mit hohen OAs von > 90%  lieferten. Im Gegensatz dazu reagierten ML und kNN empfindlicher auf veränderte Daten- und Trainingssätze, wodurch es zu Klassifizierungsfehlern sowie Streuungen bei den Ergebnissen kam.

Diese Arbeit zeigt das Potenzial einer automatisierten, GIS-gestützten Seegraserkennung für Z. noltii-Bestände im niedersächsischen Wattenmeer und bietet eine Grundlage für weiterführende Studien. Langfristig könnte diese Methode die Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen und die Veränderungen der Seegrasbestände regelmäßiger und flächendeckender dokumentieren.

English version

Seagrass meadows are highly productive ecosystems that fulfill a key role in coastal ecosystems and are used as indicators of water quality. In recent decades, a global decline in seagrass populations has been observed, impacting Zostera noltii (dwarf seagrass) in the Lower Saxony Wadden Sea and highlighting the need for regular monitoring.

To address this, a machine learning approach is being tested using high-resolution multispectral imagery obtained from an unmanned aerial system. The data are analyzed using supervised object-based classification with ArcGIS Pro, version 3.1.0 from Esri. The study has investigated the influence of different band combinations, segmentation as well as the classifiers Support Vector Machine (SVM), Random Trees (RT), k-Nearest-Neighbor (kNN) and Maximum Likelihood (ML) tested with different hyperparameters.

The results show that the spatial resolution is more important than the spectral resolution and that the band combinations had hardly any influence on the Overall Accuracy (OA). All four classifiers resulted in high OAs, while SVM and RT led to the highest OAs of >90% using the default settings. In contrast, ML and kNN were more sensitive to changes in data and training samples, leading to classification errors and scatter of the results.

This study demonstrates the potential for machine learning methods like supervised and object-based classifications for seagrass monitoring. It provides a basis for further studies to support the monitoring of Z. noltii in the Wadden Sea. On a long term basis, this method can be used to document the changes in seagrass populations and provide data for the effectiveness of conservation measures.

Masterstudiengang Landschaftsökologie, 72 Seiten (Erstgutachter)

Der Ausbau von Onshore-Windenergie stellt einen zentralen Bestandteil der deutschen Energiewende dar, geht jedoch häufig mit Raumnutzungskonflikten im Bereich des Naturschutzes einher. Diese Masterarbeit untersucht den Raumnutzungskonflikt zwischen Energiewende und Naturschutz am Beispiel der Weser-Ems Region in Niedersachsen und entwickelt Lösungsansätze zur Berücksichtigung aller beteiligten Interessen. Im Fokus stehen die Fragen, welche Ansätze die Interessen der Akteure im Konflikt zwischen dem Ausbau von Onshore-Windenergie und dem Naturschutz am besten vereinen können und wie diese zur Minderung oder Bewältigung des Konflikts beitragen können. Die Untersuchung basiert auf einer Dokumentenanalyse sowie leitfadengestützten Experteninterviews. Dabei zeigt sich, dass Repowering als eine effektive Maßnahme betrachtet wird, um Eingriffe in die Natur zu minimieren und den Flächenanspruch zu reduzieren. Eine Überarbeitung der rechtlichen Richtlinien wird als dringend erforderlich angesehen, um die praktische Umsetzbarkeit zu verbessern. Darüber hinaus sollten technische Mittel entwickelt werden, die nicht nur Behörden entlasten und dem Fachkräftemangel entgegenwirken können. Beschleunigte Monitoring-Ansätze und weiterentwickelte Schutzmaßnahmen sind ebenfalls von großer Bedeutung. Auch wird die Bedeutung einer verstärkten und frühzeitigen Kommunikation zwischen den verschiedenen Interessensgruppen betont, um das Konfliktpotenzial zu minimieren. Da Natur- und Klimaschutz, Wirtschaft und Gesellschaft erheblich von dem Raumnutzungskonflikt beeinflusst werden, ist eine nachhaltige Lösung entscheidend. Effektive Strategien, entwickelt aus Experteninterviews und relevanter Literatur, sollen im Rahmen dieser Arbeit Lösungsansätze bieten, die den Ausbau von Windenergie beschleunigen und gleichzeitig Na-turschutzbelange berücksichtigen.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 53 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

English version below.    

Ruppia maritima L, bekannt als Meeres-Salde, gehört zur Familie der Ruppiaceae und ist typisch für Brack- und Salzwasserlebensräume weltweit. Diese Pflanze zeigt eine hohe Toleranz gegenüber extremen Umweltbedingungen und spielt eine wichtige ökologische Rolle als submerse Wasservegetation. In Deutschland ist ihre Verbreitung auf wenige Standorte an der Nord- und Ostseeküste beschränkt. Der Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer trägt daher eine besondere Verantwortung für ihren Schutz und hat sie als Verantwortungsart ausgezeichnet. Die Studie untersucht die Verbreitung und Gefährdung von R. maritima auf der Ostfriesischen Insel Wangerooge sowie die Umweltfaktoren, die das Wachstum und die Ausbreitung der Pflanze beeinflussen. Derzeit kommt R. maritima in vier Bombentrichtergewässern im Außengroden der Insel in großen Beständen vor. Die Untersuchungen zeigen, dass die Kleinstgewässer auf Wangerooge eine wertvolle Umgebung für R. maritima bieten, die Anzahl der Standorte der Meeres-Salde jedoch durch regelmäßige Überflutungen der Salzwiese und die damit einhergehende erhöhte Salinität in den Kleinstgewässern von > 25 PSU begrenzt werden. Der Verlust von Standorten in den letzten 25 Jahren ist vor allem auf die veränderte Salinität zurückzuführen. So sind Standorte innerdeichs heute zu gering salin, während die Standorte außendeichs zu salin sind. Zukünftige Herausforderungen für den Fortbestand der Art auf Wangerooge könnten durch den Klimawandel entstehen, der die Salinität und Temperatur in den Kleinstgewässern durch Meeresspiegel- und Temperaturanstieg erhöhen könnte. Dies könnte zum frühzeitigen Absterben der Meeres-Salde in der Vegetationsperiode führen. Ein Monitoring der Salinität und Temperatur ist daher notwendig, um den Einfluss dieser Umweltfaktoren auf R. maritima zu untersuchen und die langfristige Erhalt der Bestände zu gewährleisten.

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Ruppia maritima L, known as wigeongrass, belongs to the family of the Rupptaceae and is typical for brackish and saltwater habitats worldwide. This plant is highly tolerant of extreme environmental conditions and plays an important ecological role in submerged aquatic Vegetation {SAVJ. In Germany, its distribution is limited to a few locations, particularly on the North Sea and Baltic coasts. Therefore the Lower Saxon Wadden Sea National Park bears a special responsibility for its protection and has designated it as a species of responsibility. This study examines the distribution and endangerment of R. maritima on the East Frisian island of Wangerooge and the environmental factors influencing its populations. The study shows that the small water bodies on Wangerooge provide 3 valuable environment for R. maritima. Ruppia maritima currently occurs in large populations in bomb craters that were formed during World War II and now form small bodies of water in the backside salt marsh of the island. Their abundance is limited by the availability of water bodies with the salinity range suitable for R. maritima and is further restricted by salt marsh inundation. The loss of sites over the last 25 years is mainly due to changes in salinity. Future challenges for the survival of the species could be posed by climate change, which could increase the salinity and temperature in the small water bodies due to rising sea levels and temperatures. This could lead to the premature death of the wigeongrass during the growing season. Monitoring of salinity and temperature is therefore necessary to investigate the influence of these environmental factors on R. maritima and to ensure the long-term conservation of the populations.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 45 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Diese Bachelorarbeit untersucht die sedimentologische Entwicklung und Schwermetallbelastung von Kleipütten in den Salzwiesen des westlichen Jadebusens. Ziel der Untersuchung ist es, herauszufinden, inwiefern Kleipütten als Indikatoren für den Schadstoffeintrag von Schwermetallen dienen können. Kleipütten, entstanden durch den Abbau von Klei für den Deichbau, sind dynamische und vielfältige Lebensräume. Klei, ein Gemisch aus Ton, Schluff und Sand, ist aufgrund seiner Dichte ideal für den Deichbau. Nach dem Abbau führen Ebbe und Flut und Sedimentation dazu, dass sich die, durch den Kleiabbau entstandenen, Gruben in annähernd naturnahe Salzwiesen zurückverwandeln.

Untersucht wurden fünf Kleipütten in verschiedenen Alters- und Entwicklungsstadien sowie eine Referenzfläche in einer nicht ausgepütteten Salzwiese. Die Untersuchungsgebiete zeigen durchweg eine hohe Dominanz von Ton- und Schlufffraktionen, charakteristisch für ruhige Ablagerungsumgebungen. Der Glühverlust, ein Indikator für organische Materialien im Sediment, ist in allen Flächen auf einem ähnlichen Niveau und nimmt mit der Höhe zu, was auf eine Anreicherung organischer Substanz hinweist. Die Schwermetallkonzentrationen von Arsen, Cobalt, Chrom, Kupfer und Nickel weisen kerne signifikanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Flächen auf und bewegen sich in einem konstanten Wertebereich, was auf einen natürlichen Ursprung dieser Elemente hinweist. Im Gegensatz dazu zeigen Blei und Zink in den oberen Sedimentschichten erhöhte Konzentrationen, die auf industrielle Einflüsse seit Beginn der Industrialisierung hindeuten. Der Vergleich der gemessenen Schwermetallkonzentrationen mit den OSPAR-Umweltstandards zeigt, dass die Werte von Blei und Zink in den meisten Fällen sehr viel höher sind, was auf potenzielle Umweltbelastungen hinweist.

Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass Kleipütten als Indikatoren für den Schwermetalleintrag dienen können. Die erhöhten Konzentrationen von Blei und Zink in den oberen Sedimentschichten könnten als Marker für industrielle Aktivitäten dienen. Die Abnahme der Konzentrationen mit zunehmender Tiefe deutet auf präindustrielles, unbelastetes Sediment hin. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, das Verständnis der Umweltbelastungen und der sedimentologischen Entwicklung im Jadebusen zu verbessern. Zukünftige Studien mit umfangreicheren Probenzahlen und hochauflösenderen Methoden könnten die hier gewonnenen Erkenntnisse weiter vertiefen und die Zusammenhänge zwischen Kleipütten und Umweltveränderungen präziser erfassen.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 24 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Crassula helmsii ist ein semi-aquatischer, invasiver Neophyt, der dicht geschlossene Bestände in Feuchtbiotopen bildet und zu artenarmen Vegetationen führt. Nachdem Crassuia helmsii 2018 in einem Gewässer auf Wangerooge gefunden wurde, zeigte die Art starke Ausbreitungstendenzen, sodass das Gewässer zum Schutz anderer Lebensräume auf Wangerooge zugeschüttet wurde. Diese Arbeit soll die Gefährdung durch Crassuia helmsii für die Kleingewässer auf der Insel näher untersuchen. Es stellen sich die Fragen, welche Kleingewässer dem Neophyten eine Ansiedlungsmöglichkeit bieten und welche gefährdeten Arten durch eine Ansiedlung verdrängt werden.

Dazu wurden 41 Kleingewässern vegetationskundlich, hydrochemisch und sedimentologisch untersucht. Die Standortbedingungen der Kleingewässer auf Wangerooge wurden mit Crassula helmsii-Beständen auf Norderney verglichen. Die Vorkommenswahrscheinlichkeit von Crassuia helmsii wurde mit einem Habitatmodell berechnet.

Die Ergebnisse zeigen, dass alle wasserführenden Kleingewässer auf Wangerooge geeignete Lebensräume für Crassula helmsii darstellen und mehrere gefährdete Arten vorhanden sind. Zudem wurde Crassula helmsii in einem Gewässer gefunden, in dem es sich voraussichtlich weiter ausbreiten wird. Durch das Vorkommen und die Eignung aller wasserführenden Standorte für Crassula helmsii, stellt der Neophyt eine große Gefahr für die anwesende Vegetation und die gefährdeten Arten dar. Die Untersuchungen unterstützen Handlungsansätze zur Vorsorge und einer möglichen Bekämpfung des Neophyten auf Wangerooge.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 44 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

English version see below.

Das Wattenmeer mit seinen Wattflächen und den dazugehörigen Inseln ist ein dynamischer Lebensraum. Als Nationalpark und UNESCO-Weltnaturerbe ist das Wattenmeer ein streng geschütztes Gebiet. Um dieses Gebiet zu erhalten, wird versucht, die Natur sich selbst zu überlassen. Doch trotz dieses hohen Schutzniveaus sind die Lebensräume auf und um die Inseln immer noch durch den Tourismus und das Leben der Inselbewohner*innen geprägt.

Gegenstand dieser Arbeit sind die Vegetationsgesellschaften der Dünen auf Mellum, einer jungen unbewohnten Insel in der Nähe der Ostfriesischen Inseln im Nationalpark Wattenmeer, die phytosoziologisch nach Braun-Blanquet erfasst wurden. Daraus lassen sich Rückschlüsse auf die Dünensukzession auf Mellum ziehen, wenn diese mit den Vegetationsgesellschaften der Dünen aus früheren Jahren verglichen werden. Die Bereiche der Insel, in denen Akkumulations- und Erosionsprozesse stattfinden, können bestimmt werden. Die Süddüne zeigt deutliche Erosionsprozesse, während auf dem südlichen und nördlichen Teil der Westdüne Akkumulationsprozesse stattfinden.

Außerdem wurden die Standorte und die Standortgröße der Neophyten Rosa rugosa und Senecio inaequidens erfasst. Diese Daten werden mit denen der Vorjahre verglichen. Bei der Betrachtung der Verbreitung der beiden Neophyten Rosa rugosa und Senecio inaequidens wird deutlich, dass sie sich weiter ausbreiten, wobei die Ausbreitung von Senecio inaequidens viel schneller erfolgt und sich die Anzahl der Individuen in den letzten vier Jahren verdoppelt hat.

Auch der Klimawandel wird sich in Zukunft immer stärker auf die Dünenvegetation auf Mellum auswirken, wobei der Anstieg des Meeresspiegels und der Temperaturanstieg die wichtigsten Faktoren sind. Während der Anstieg des Meeresspiegels zu einem zunehmenden Lebensraumverlust führen könnte, könnte der Temperaturanstieg zu einer geografischen Verschiebung der Lebensräume einiger Pflanzenarten führen. Dies bietet das Potenzial für die Einwanderung und Ausbreitung von Neophyten.

All diese Veränderungen müssen in Zukunft weiter beobachtet werden, um auf mögliche Folgen reagieren zu können und so die Ökosystemfunktion von Mellum zu erhalten.

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The Wadden Sea with its tidal flats and the associated Islands is a dynamic habitat. As a national park and UNESCO World Heritage Site the Wadden Sea is a strictly protected area. To preserve this area, it is attempted to leave nature to itself. However, despite this high level of protection, the habitats on and around the islands are still stamped by tourism and the live of the islanders.

The subject of this work are vegetation communities of the dunes on Mellum, a young uninhabited island located close by the East Frisian Islands in the Wadden Sea National Park, which were recorded phytosociological according to Braun-Blanquet. From this, conclusions can be drawn about the dune succession on Mellum if these are compared with the vegetation communities of the dunes from previous years. The areas of the island where accumulation and erosion processes take place can be evaluated. The southern dune shows clear erosion, while accumulation processes are taking place on the southern and northern parts of the western dune.

In addition, the locations and site size of the neophytes Rosa rugosa and Senecio inaequidens were recorded. This data is compared with that of previous years. When looking at the distribution of the two neophytes Rosa rugosa and Senecio inaequidens it becomes apparent that they are continuing to spread, with the spread of Senecio inaequidens occurring much faster and the number of individuals having doubled in the past four years.

Climate change will also have an increasingly large impact on dune vegetation on Mellum in the future, with the most important factors being sea level rise and the increase of temperature. While sea level rise could lead to increasing habitat loss, the temperature increase could lead to a geographical shift in the habitats of some plant species. This provides the potential for the immigration and the spreading of neophytes.

All these changes must be monitored further in the future in order to be able to react on possible consequences and thus to preserve the ecosystem function of Mellum.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 68 Seiten (Erstgutachter)

Occurring approximately 34 million years ago (Ma) the earth transitioned from a largely ice-free greenhouse climate to an icehouse climate, involving the first major glaciation of Antarctica. The Eocene/Oligocene Transition (EOT) is also marked by global changes in ocean circulation and variations in productivity. As primary producers, diatoms play an integral role in the marine food web and global biological carbon pump. They are also sensitive to their environment. Size is widely considered to be a "master trait" in unicellular organisms such as diatoms. Changes in size can occur as a response to a series of abiotic and biotic factors. With drastic shifts in temperature, productivity and ocean circulation, the EOT offers a time frame to better understand diatom size dynamics under a changing environment.

This thesis measures the area of over 10.000 diatom specimen from the genera Azpeitia and Coscinodiscus across the equatorial Atlantic to the Southern Ocean (DSDP Site 366, DSDP Site 511, ODP Site 699, ODP Site 1090 and ODP Site 689) over the time period of ~38 - 30 Ma, in order to examine diatom size developments over this transitional period. Diatom size generally increased over the boundary between the Eocene and Oligocene epoch across the five sites. Diatom size was compared to published data on Sea Surface Temperature (SST) and export productivity, when available. The relationship between SST and diatom size presented a mixed result. This thesis found a compelling possible link between diatom size and export productivity based on visual correlation.

Masterstudiengang Landschaftsökologie, 112 Seiten (Erstgutachter)

Aufgrund der anhaltenden Kriegszustände von 2011 bis heute, der Migration einer großen Zahl von Menschen und der Verschlechterung der Wirtschafts- und Umweltstruktur kam es in Syrien zu einem Zustand der Instabilität und damit zu einer übermäßigen Nutzung der natürlichen Ressourcen Boden und Wasser. Das führt zu einer Ausbreitung von Gebieten, die Erosion und Dürre ausgesetzt sind, insbesondere in den semiariden und trockenen Klimazonen im Nordosten Syriens, vor allem in der Al-Hasaka-Region.

In dieser Arbeit werden nach der Beschreibung der geografischen, ökologischen, klimatischen und politischen Gegebenheiten drei Anbau-Projekte und ein Bodenverbesserungsprogramm vorgestellt, mit denen die sich verschlechternden Bedingungen des Landes aufgegriffen werden. Ziel der Untersuchung ist dabei, die landwirtschaftliche Produktion zu steigern, den Boden zu verbessern und die agrarischen Lebensmittel zu möglichst allen Jahreszeiten und zu niedrigeren Preisen verfügbar zu machen. Das schließt auch die Erzeugung von Vieh-Futter und dessen Verfügbarkeit ein. Außerdem soll der Einsatz von Chemikalien und Düngemitteln reduziert sowie einer Erschöpfung des Grundwassers entgegengewirkt werden.