Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 78 Seiten (Erstgutachter)

Ziel dieser Bachelorarbeit war es, mögliche Wirkungszusammenhänge zwischen anthropogenen sowie natürlichen Ereignissen, hauptsächlich der letzten acht Jahre, und Schwankungen im Unterhaltungsbaggergut des tidebeeinflussten Bereichs des Emder Hafens zu untersuchen. Hierbei sollte vor allem auf die schwankenden Mengen und die in den letzten Jahren zugenommenen Sandanteile im Baggergut geachtet werden. Es wurde versucht, aufgrund der Untersuchung der Wirkungszusammenhänge Hypothesen aufzustellen, welche möglicherweise die Schwankungen der Unterhaltungsbaggerung im Emder Hafen erklären könnten.

Um die Forschungsfrage möglichst ganzheitlich zu untersuchen, wurden zwei Untersuchungsmethoden gewählt. Einerseits wurde eine Datenanalyse durchgeführt. Hierfür wurden die vorher festgelegten Ereignisse mit Daten über die Mengen der Unterhaltungsbaggerung im tidebeeinflussten Bereich des Emder Hafens abgeglichen. Zudem wurden Daten hinzugezogen, welche Aufschluss über die Dichten, Scherkräfte und Sauerstoffgehalte gaben. Andererseits wurden Experteninterviews durchgeführt, bei welchen auf nahezu die gleichen Ereignisse Bezug genommen wurde.

Es ergab sich, dass vor allem die natürlichen Ereignisse wie Sturmfluten und Extremwetterereignisse Effekte auf den tidebeeinflussten Bereich des Emder Hafens hatten. Besonders der aufgrund von Sturmfluten hervorgerufene erhöhte Sauerstoffgehalt in der Wassersäule ist womöglich Grund für eine verringerte Baggermenge. Wohingegen es bei Extremwetterereignissen möglicherweise unter anderem durch die Folgen eines höheren Oberwasserabflusses zu einer höheren Baggeraktivität kommt.

Anthropogene Ereignisse zeigten meist nur eine temporäre Veränderung der Menge, bzw. Zusammensetzung des Baggerguts. Beim Bau des Emssperrwerks, des Dalbenliegeplatzes und bei der Vertiefung der Emsmündung, kam es zeitweise und meist in speziellen Bereichen zu einer Zunahme der Baggeraktivität und der Sandanteile. Schiffsüberführungen der Meyer Werft und der Sandmotor, ein Küstenschutzprojekt in den Niederlanden zeigten hingegen keinen Einfluss.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 53 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Hooksiel is a small village in the municipality of Wangerland in Lower Saxony (North-West Germany). It reflects the Vegetation of the rural, but touristically influenced places on the North Sea coast. Due to climate change, the native Vegetation is getting more and more influenced by the establishment of neophytes. On the East Friesian Islands, the distribution of neophytes has already been observed and investigated several times. To be able to effectively record the adjacent natural area of the mainland coast, a different method of surveying the neophytes is required than is used on the Islands.

The aim of this work is to test a method for mapping the neophytes of the mainland coast. Therefore, two methods for Vegetation assessment are presented and applied in the study area Hooksiel. In the first method, random points are set in the study area to record the neophytes prior to the field survey. To be able to evaluate whether method l reflects the distribution of neophytes in the study area, method 2 is applied during the field survey. In the second method, points are selected preferentially during the field survey. The results of both methods are then analysed and compared.

The comparison of the methods suggests that the Vegetation assessment by random points with method l, represents a real distribution pattern of neophytes for rural areas. The results of method l represent the most common neophytes and their distribution patterns in the study area. The method can be transferred to other study areas after the points of criticism have been considered. For the study area it can be stated that up to this point the number of neophytes is still very small compared to the islands and urban areas. However, an increase in the number of neophytes in rural areas due to climate change is expected.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften,  73 Seiten (Erstgutachter)

The Pacific oyster Crassostrea gigas (Thunberg, 1973) is a highly resilient, adaptable and comparatively undemanding oyster species, that originates from Japan, but has -accidentally and purposely - been introduced to many parts of the world. Nowadays, it is amongst the most globalized marine invertebrate species and the most widely cultivated oyster species for human consumption. Oyster reefs provide an abundance of ecosystem services and are commonly used as a natural coastal protection measure due to their ability to attenuate hydrodynamic energy.

In the southwest of the Netherlands, an estuarine area that encompasses different lakes, a bay and an estuary, is located. Here, the river Scheldt meets the North Sea in the Western Scheldt estuary. In this estuary, only very few natural oyster reefs exist, which is attributed to its high turbidity and low salinity.

Contrary to expectations, dense aggregates of C. gigas have recently been found in several salt marshes in the upper intertidal of the Western Scheldt, but not on the surrounding mudflats. This discovery is not only unexpected with respect to turbidity and salinity, but also inundation frequency. Previously, C. gigas was assumed to only establish in the lower intertidal and shallow subtidal.

This study aims at investigating what mechanisms enable C. gigas to establish inside the salt marshes which do not seem to be provided on the bare mudflats. As a first step, their distribution pattern was investigated. Based on the findings, the following hypotheses were suggested and investigated by means of various experiments and measurements: (i) salt marshes promote diatom growth, (ii) salt marshes decrease turbidity which improves filter-feeding efficiency, (iii) salt marshes provide stable settlement Substrate.

Whilst the first hypothesis remains open to investigation, the measurements and experiments conducted for the latter two have delivered conclusive results. It can be assumed that salt marshes decrease turbidity and provide stable settlement Substrate for oyster spat by attenuating hydrodynamic forces. Hence, they provide an environment in which oyster spat can settle and grow undisturbed and is also able to filter-feed efficiently in all stages of life.

With a view to the future, there is potential to mimic the facilitative mechanisms provided by the salt marsh with three-dimensional artificial structures in order to establish oyster reefs for coastal protection in areas where they have not established naturally due to environmental constraints. In the Netherlands, a country which is heavily impacted by sea level rise and coastal erosion, these approaches can serve as a promising addition to previous coastal protection measures.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 46 Seiten (Erstgutachter)

Mangroves inhabit the intertidal zones of tropical and subtropical regions (Saint-Paul et al., 2017). Adaptations such as anchored aerial roots (Krause, 2011) and salt excretion enable them to live under saline and dynamic conditions (Gilbert et al., 2002). Besides providing a habitat for flora and fauna (Giri et al. 2011), they supply locals with food and goods (Saint-Paul et al., 2008). Due to their complex and stable root systems, mangrove forests act as a natural coastal protection (Losada et al., 2020). However, since 1980 more than 35% of the mangrove areas from back than have been destroyed, mostly through anthropogenic use of the areas (Valiela et al., 2001).

The following literature research highlights protection measures and management approaches for the conservation of mangrove forests in South- and Southeast Asia and Central- and South America. In the last decades the number of agreements, initiatives and projects dealing with the conservation and protection of mangrove areas has increased (Friess et al., 2020). The management system "Community Based Mangrove Management", in which the local community is involved in the management and maintenance of the mangrove forests (Sudtongkong et al., 2008), as well as the reforestation of the forests through "Ecological Mangrove Restoration", show success in the conservation, restoration and sustainable use of the forests since the 1990s (Brown et al. 2014). They are also promising methods for the future, which can and must be adapted worldwide in order to preserve the important mangrove forest ecosystem for future generations.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 45 Seiten (Erstgutachter)

Der Sandstrand ist ein nährstoffarmer Lebensraum und stark abhängig von allochthonen Einträgen. Spülsäume bilden hier einen Hotspot für organisches Material, welches von einer Vielzahl an Kleinstlebewesen besiedelt wird. Diese Studie untersucht die räumliche und zeitliche Variabilität des Auftretens und der Zusammensetzung von Spülsäumen auf der Ostfriesischen Insel Wangerooge an zwei ausgewählten Strandabschnitten.

Dazu wurde das gesamte Trockengewicht, sowie das Trockengewicht nach Bestandteilen der täglichen Ablagerungen und der Ablagerungen aus dem Winter an insgesamt 34 Tagen in den Monaten März, April und September bis Dezember 2019 bestimmt. In Bezug auf die Spülsaummenge war außerdem die Abhängigkeit von Wasserstand und Windgeschwindigkeit ein Teilaspekt der Analyse. Zusätzlich wurden die Lage der Ablagerungen und die Strandprofile mittels GPS-Geräts dokumentiert. In wie weit die Spülsaumablagerungen einen Beitrag zum Nährstoffeintrag an die Strande leisten, wurde mittels Unter­suchung der Strandsedimente aus Bereichen mit und ohne Spülsaumablagerungen überprüft. Dazu wurde der Kalium-, Phosphor-, Ammonium- und Nitratgehalt des Sediments an jeweils einem Tag in den Monaten September bis Dezember 2019 bestimmt.

Haupteinflussfaktoren für die Zusammensetzung, die Lage des Spülsaums und die Spülsaummenge auf Wangerooge sind die Wetterbedingungen und der Wasserstand. Einen großen Eintrag an Biomasse liefern die Winterspülsäume. In den Wintermonaten besteht der Spülsaum vorrangig aus terrestrischem Material, wohingegen in den Sommermonaten Algenmaterial die Spülsaumablagerungen dominiert. Die Untersuchung hat ergeben, dass Spülsäume zu einem statistisch signifikanten Eintrag von Kalium beitragen und auch erhöhte Mengen an Ammonium und Phosphor in Bereichen mit Spülsaumablagerungen nachzuweisen sind. Nitrat kommt hingegen in keiner Sedimentprobe nachweislich vor.

Demnach sind die Spülsäume der Ostfriesischen Inseln als Lebensraum, Nahrungsquelle und Nährstofflieferant für verschiedene Lebewesen zu schützen. Strandreinigungen stel­len eine der größten Gefahren für Spülsäume dar und sollten vermieden werden oder durch nachhaltigere Strandreinigungskonzepte ersetzt werden.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 33 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Temme (2019) compared present and absent areas of the neophyte Campylopus introflexus as well as the distribution on the East Frisian Island Spiekeroog in Lower Saxony with the results from Dirk Hahn (2006) in between 2001 and 2002.The most important result was that the area with Campylopus introflexus only had 32% of the area between 2001 and 2003. This raises the question which effect C. introflexus has on the succession of the grey dune Vegetation and if C. introflexus an affects the soil parameters.

To study the succession of grey dunes, four categories were calculated out of the data from 2001 to 2002 and 2018: Areas where C. introflexus never occured, where it newly occurred in 2018, where it was found both in 2001 to 2002 and in 2018 and where it occurred in 2001 to 2002 but disappeared afterwards. For these categories pH-value and the carbon and nitrogen concentrations of the soil and the Vegetation were examined and compared.

After a colonization of C. introflexus there are two companions in these areas. One is the natural gras companion Violo-Corynephoretum canescentis which is almost like the companion before the C. introflexus establishment. The second companion is the Empetrum-pagan. It is typical for the north side of dunes and is different to the other companions. Also the soil parameters pH-value and carbon and nitrogen concentrations are different between the areas with Empetrum-pagan and the areas without Empetrum-pagan. The pH-value is significantly lower than before Empetrum nigrum colonization and carbon and nitrogen concentrations are significantly higher.