Die Lichtverfügbarkeit in der Wassersäule ist essenziell für das Leben mariner Organismen. Die Wasserfarbe lässt Schlüsse auf die Wassertransparenz und Lichtverfügbarkeit zu. Mehrere Studien zeigen, dass ein globaler Rückgang im Phytoplankton zu verzeichnen ist oder dass es regional unterschiedliche Entwicklungen der Ozeanfarbe hin zum bläulichen oder grünlichen gibt. Küstengebiete und deren Veränderung mit Bezug auf die Lichtverfügbarkeit im Wasser werden in den genannten Studien nur wenig betrachtet. Küstengewässer reagieren sensibel auf Veränderungen der abiotischen Bedingungen, welche bislang nicht ausreichend in Bezug auf die spektralen Lichtbeobachtungen behandelt sind. Coastal Ocean Darkening untersucht die vergangenen und zukünftigen 100 Jahre auf eine mögliche Reduzierung der Lichtverfügbarkeit in Küstengewässern, durch eine Verbindung von historischen Beobachtungen, hyperspektralen Messungen, Biodiversitätsstudien und Modelszenarien. Die Daten der Radiometer auf der Messstation Spiekeroog liefern Messungen optischer Eigenschaften, aus denen Wassertransparenz und Farbe abgeleitet werden können. Dies ermöglicht eine detaillierte Untersuchung möglicher Trends dieser Parameter im Wattenmeer, in dem Veränderungen der Umweltbedingungen von besonderem Interesse im Hinblick auf die Biodiversität und die Primärproduktivität sind.

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Im Rahmen des Projekts Macroplastics wurde die Problematik der Plastikverschmutzung der Meere thematisiert. Das Projekt sollte eine solide wissenschaftliche Grundlage für das Verständnis der aktuellen und zukünftigen Verteilungsmuster des Plastikmülls an den Küsten und Inseln der nordwestdeutschen Küstenlinien bieten, eine klare Identifizierung der Verursacher ermöglichen und mögliche Vermeidungsstrategien erarbeiten. Um dieses Ziel zu erreichen arbeitete ein interdisziplinäres Team bestehend aus physikalischen Ozeanographen, Geoökologen und Umweltplanern an der Universität Oldenburg in einem Verbundprojekt zusammen. Das Ziel im Projekt im Rahmen der Arbeitsgruppe Marine Sensorsysteme war es, die Mechanismen die zu einer Anlandung von Plastikmüll an Stränden und Küsten führen, zu verstehen und mögliche Transportwege von Plastikmüll in der südlichen Nordsee zu untersuchen. Dazu wurden im Rahmen verschiedener Messkampagnen Experimente mit Driftbojen durchgeführt und ozeanographische sowie meteorologische Parameter erfasst. Weiterhin wurden auf Forschungsausfahrten mit dem Forschungsschiff Heinke verschiedene Experimente durchgeführt, um die Verteilung von makroskopischem Plastikmüll in der südlichen Nordsee quantitativ zu untersuchen.

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Das Grundwasser unterhalb der Insel Spiekeroog fließt kontinuierlich in Richtung Meer und tritt im Gezeitenbereich aus. Da es auf Spiekeroog keine Flüsse gibt, erfolgt der Nährstoffeintrag ins Meer über ein unterirdisches Ästuar (STE - subterranean estuary). Das Ziel des interdisziplinären Projekts BIME war es ein besseres Verständnis des unterirdischen Ästuars (STE - subterranean estuary) am Nordstrands auf Spiekeroog zu erlangen. Ein zentraler Bestandteil von BIME war vor allem die Untersuchung der räumlichen und zeitlichen Variabilität der Austauschprozesse zwischen Grund- und Meerwasser. Diese komplexen Zusammenhänge untersuchte BIME als interdisziplinäres Team von Chemikern, Biologen, Hydrologen und Ingenieuren in enger Zusammenarbeit mit den Wasserverbänden und der Nationalparkverwaltung.

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Das Ziel der Forschungsgruppe war es, ein grundlegendes Verständnis wichtiger Prozesse im Wattenmeer-System zu erlangen. Dazu wurden nicht nur Sediment, sondern auch hydrodynamische Bedingungen untersucht, um somit den Einfluss biogeochemischer Prozesse in den Wattsedimenten und an der Sediment-Wasser-Grenzfläche zu bestimmen. Dadurch sollte ein mathematisches Ökosystemmodell entwickelt werden, das auch auf andere Wattenmeergebiete anwendbar sein soll. Im Rahmen der Forschungsgruppe Watt wurde 2002 die Messstation Spiekeroog errichtet, die als Basis des Küstenobservatorium Spiekeroogs gilt.

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