Die Nordsee

Die intensive Nutzung der Nordsee, z.B. durch Transport, Sandentnahme und –verklappung, Verlegung von Kabeln und Rohren, Fischerei und -seit einigen Jahren- flächenintensive Nutzung durch Offshore Windparks, führt zu einem Anstieg der menschlichen Belastung auf die Umwelt.

Ein modernes Ökosystem-Management und moderner Umweltschutzschutz zielen auf eine nachhaltige Nutzung unserer Küsten ab und fokussieren auf die Schlüsselfunktionen des Ökosystems.

Ein besseres Verständnis um das ökologische Funktionieren und die Reaktion des Systems auf Stress ist daher wichtig. Wissen um den Korridor natürlicher Variabilität des Benthos und das Verständnis von ökologisch relevanten Skalen, sowohl räumlich als auch zeitlich, ist eine unverzichtbare Voraussetzung, um menschliche Einflüsse davon abgrenzen zu können.

Arbeitsschwerpunkte

Wir beschäftigen uns mit

  • der Verteilung des Benthos auf verschiedenen Skalen räumlich (lokal-regional) und zeitlich (saisonal bis langzeitlich)
  • den Effekten von natürlichen und menschlichen Einflüssen auf das benthische System, d.h. Ökosystemveränderungen durch Veränderungen der Umwelt
  • dem ökologischen Funktionieren des Benthos, d.h. der Kopplung von steuernden Umweltfaktoren und den Ökosystemfunktionen, sowie den daraus folgenden ökosystemaren Dienstleistungen

Hierzu nutzen wir eine umfangreiche Grundlage verlässlicher, validierter und georeferenzierter Daten der südlichen Nordsee aus mehreren Dekaden der Beprobung. An diese Daten werden Modelle gekoppelt, und deren Ergebnisse werden über Informationssysteme und Visualisierungstools Behörden, Entscheidungsträgern, der Wissenschaft und der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.  

Unsere Projekte

Benthische Langzeitreihen (seit 1969)

Titel: Benthische Langzeitreihen der Deutschen Bucht

Beteiligte: Jennifer Dannheim, Mehdi Shojaei, Lars Gutow, Alexander Schröder, Eike Rachor

Inhalt: Ziel der Langzeitreihe sind Untersuchungen zu klimatischen Veränderungen und den Konsequenzen für benthische Gemeinschaften. Hierzu werden seit 1969 drei Stationen und seit 1981 eine weitere Stationen beprobt, die repräsentativ für die benthischen Gemeinschaften der Deutschen Bucht sind. Langzeitdaten stellen einen Datenschatz dar, da sie die Analyse struktureller und funktioneller Veränderungen des Ökosystems erlauben.

Förderung: AWI-intern

Interner Link: Langzeit-Beobachtung

ANKER: Ansätze zur Kostenreduzierung beim Monitoring (2016-2018)

Titel: Ansätze zur Kostenreduzierung bei der Erhebung von Monitoringdaten für Offshore Vorhaben (ANKER)

Beteiligte: Jennifer Dannheim, Thomas Brey

Inhalt: Ziel des Projektes ist der Aufbau eines Informationssystem für benthische Invertebraten und demersale Fische zur (a) Nutzbarmachung und Bereitstellung von Daten zu den Schutzgütern über das Fachinformationsnetzwerk für Umweltverträglichkeitsprüfungen (UVP-FIN), (b) die Veröffentlichung von genehmigungsrelevanten wissenschaftlichen Informationen zu den beiden Schutzgütern und (c) die Erarbeitung genehmigungsrelevanter Fragestellungen und Verifizierung von Auswertungstools des UVP-FIN, die zur Effizienzsteigerung und damit möglichen Kostenreduktion von Planfeststellungverfahren von Offshore-Windparks in Bezug auf das Benthos dienen können.

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI)

Kooperationspartner: BSH, FTZ

BfN Monitoring (2011-2018)

Titel: Erfassung, Bewertung und Kartierung benthischer Arten und Biotope in der Deutschen Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der Nordsee

Beteiligte: Lars Gutow, Brigitte Ebbe, Manuela Gusky, Christian Buschbaum, Dagmar Lackschewitz

Inhalt: Die Bundesrepublik Deutschland ist gegenüber der Europäischen Union verpflichtet, den Zustand der benthischen Lebensräume in ihren Hoheitsgewässern regelmäßig zu erfassen und zu bewerten. Im Auftrag des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) soll ein Benthosmonitoring initiiert und etabliert werden, das die Vorgaben der relevanten Richtlinien und Abkommen für den Bereich der deutschen Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der Nordsee erfüllt. Bei der Etablierung sind insbesondere die Belange der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH-RL), der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL), des Oslo-Paris- Übereinkommens (OSPAR) sowie des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG) zu berücksichtigen. Dabei sollen möglichst konsistente Bewertungssysteme für die Entwicklung und eines synergistischen Monitorings entwickelt werden, das gleichzeitig alle Anforderungen erfüllt.

Förderung: Bundesamt für Naturschutz (BfN)

Externer Link: Habitat Mare

Kooperationspartner: IOW, Bioconsult

WebBenthos: Erweiterung des benthischen Informationssystems (2015-2018)

Titel: Naturverträgliche Entwicklungen auf See“ (NavES) – Offshore Forschung: Bereitstellung von Umweltinformationen aus Forschungsvorhaben und aus dem Monitoring von Offshore Windparks – Erweiterung und Aktualisierung des bestehenden Fachinformationssystems und des webbasierten Dienstes für Benthosdaten (Teilprojekt: WebBenthos)

Beteiligte: Jan Holstein, Jennifer Dannheim, Thomas Brey

Inhalt: Anbindung der benthischen Datenbank an digitale, analysierende Werkzeuge und die MDI-DE (Marine Daten Infrastruktur, Deutschland) um dynamische Produkte (z.B. Karten zu räumlichen und zeitlichen Verteilungen von Arten) zu generieren und publizieren. Die Ergebnisse sollen transparente und einfache Entscheidungsprozesse für Behörden unterstützen.

Förderung: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

UNDINE: Understanding the influence of man-made structures (2016-2017)

Titel: Understanding the influence of man-made structures on teh ecosystem functions of the North Sea (UNDINE)

Beteiligte: Jennifer Dannheim, Lars Gutow, Thomas Brey

Inhalt: UNDINE nutzt die Daten von Offshore Windparks und anderer künstlicher Strukturen um den Einfluss von künstlichen Strukturen in der südlichen Nordsee zu verstehen. Wir werden (i) den ökologischen Einfluss von artifiziellen Strukturen auf Nahrungsfunktionen und (ii) mögliche Änderungen in der Konnektivität benthischer Habitate durch künstliche Strukturen (Trittstein-Theorie) untersuchen. Nahrungsfunktionen und Konnektivität werden als Schlüsselfunktionen betrachtet, wenn es um die räumliche Ausbreitung künstlicher Strukturen auf die marine Umwelt geht. Daher ist eine Extrapolation dieser Hartsubstrateffekte von lokalen auf regionale Skalen wichtig, welches in UNDINE bearbeitet wird.

Förderung: INSITE, Oil & Gas UK

Externer Link: INSITE

Kooperationspartner: RBINS, Cefas, IMARES

Shine: Benthisches Informationssystem (2014-2015)

Titel: Ein integriertes Nordsee Benthos Informationssystem für Umweltmanagement und –forschung

Beteiligte: Jan Holstein, Jennifer Dannheim

Inhalt: Biodiversitätsinformationen sind essentieller Bestandteil raumplanerischer und naturschutzfachlicher Entscheidungesfindung von Behörden und Politik. Die Entwicklung eines integrierten Biodiversitäts-Informationssystem  für Wissenschaft und öffentliche Belange im Rahmen dieses Projektes teilt den „Stand des Wissens“ mit der interessierten Öffentlichkeit. Auf diese Weise wird die erforderliche Transparenz von Planungs- und Genehmigungsverfahren als Grundlage gesellschaftlicher Diskussionen gefördert.

Förderung: AWI-ESKP

Externer Link: Wissensplattform „Erde und Umwelt“, ESKP

Habitat-Projekt: Bewertungsgrundlagen für Raumordnung (2011-2015)

Titel: Bewertungsansätze für Raumordnung und Genehmigungsverfahren im Hinblick auf das benthische System und Habitatstrukturen

Beteiligte: Jennifer Dannheim, Manuela Gusky, Jan Holstein, Brigitte Ebbe

Inhalt: Entwicklung von geeigneten Methoden zum Schutz der Marinen Umwelt, der Marinen Raumplanung und Genehmigungsverfahren, vor allem Offshore Windparks. Hierzu bildet eine Datenbank zu makrozoobenthischen Invertebraten und demersalen Fischen die Grundlage für georeferenzierte Ökosystemmodellierung. Die Ergebnisse in Form von Karten werden über WebPortale der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt (hier: Geoseaportal).

Förderung: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)

Externer Link: Geoseaportal

StUKplus: Evaluierung des Offshore-Windpark-Monitorings (2008-2012)

Aufwuchs auf artifiziellen Sturkturen (Foto: Roland Krone, Alfred Wegener Institut)

Titel: ‘Ökologische Begleitforschung am Offshore-Testfeldvorhaben „alpha ventus“ zur Evaluierung des Standarduntersuchungskonzeptes des BSH (StUKplus)'

Teilprojekt 1: Untersuchung der Effekte von Windenergieanlagen auf Fische und vagile Megafauna im Testfeld alpha ventus, Arbeitspacket A: Pelagische Fische, Arbeitspaket B: Untersuchungen der Auswirkungen auf demersale Fische und Megazoobenthos(mobile demersale Megafauna)

Beteiligte: Roland Krone, Sören Krägefsky

Teilprojekt 2: Gemeinsame Auswertung von Daten aus Forschung, Überwachungsprogrammen und Umweltverträglichkeitsstudien für einen ganzheitlichen Bewertungsansatz für das ökologische Effekt-Monitoring am Testfeld „alpha ventus“

Beteiligte: Jennifer Dannheim, Alexander Schröder, Manuela Gusky, Kai Wätjen

Teilprojekt 3: Vervollständigung der Zeitreihen des StUK während der Betriebsphase und Ermittlung von Veränderungen des Benthos durch Ausweitung des anlagenbezogenen Effektmonitorings

Beteiligte: Lars Gutow, Katharina Teschke, Manuela Gusky

Inhalt: Ziel des Projektes war es ein umfassendes Verständnis für Umweltauswirkungen von Offshore Windparks auf das Benthos und die Fische zu gewinnen. Neben den vorgeschriebenen Untersuchungen nach dem Standarduntersuchungskonzept (StUK) wurden weiterführende, forschungsspezifische Fragestellungen bearbeitet. Hierzu wurden  im Testfeld neue Themenbereiche bearbeitet, sowie neue Methoden  und  Erfassungstechniken  erprobt (z.B. zur vagilen Megafauna). Die Ergebnisse dienten der Evaluierung des StUK für die Fortschreibung der vierten Version des StUK.

Förderung: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

Externer Link: Ökologische Begleitforschung zum Offshore-Testfeldvorhaben alpha ventus

Fishpact: Auswirkungen von Fischerei und Sand/Kiesabbau (2008)

Titel: Auswirkungen von Grundschleppnetzfischereien sowie von Sand- und Kiesabbauvorhaben auf die Meeresbodenstruktur und das Benthos in den Schutzgebieten der deutschen AWZ der Nordsee

Beteiligte: Alexander Schröder, Lars Gutow, Manuela Gusky

Inhalt: Der Einfluss der derzeitigen Grundschleppnetzfischerei sowie der in den Schutzgebieten betriebenen Sand- und Kiesabbaumaßnahmen auf die lokalen Populationsdichten typischer Makrozoobenthosarten der FFH-Lebensraumtypen „Sandbänke“ und „Riffe“ wurde modelliert. Mithilfe von Literaturdaten wurden altersstrukturierte Populationsmodelle erstellt und die spezifische fischereiinduzierte Mortalität benthischer Organismen ermittelt.

Förderung: Bundesamt für Naturschutz (BfN)

Marfood: Benthische Nahrungshabitate in der Deutschen Bucht (2007-2008)

Titel: Nahrungsgrundlagen von marinen Säugetieren und Seevögeln in Schutzgebieten“, Machbarkeits- und Erprobungsstudie: Habitatansprüche und räumliche Verteilung von Nahrungsfischen insbesondere der Sandaale sowie deren Nahrungsgrundlagen

Beteiligte: Jennifer Dannheim, Arne Malzahn, Alexander Schröder

Inhalt: Analyse der trophischen Funktion von demersalen Fischen und makrozoobenthischen Invertebraten im Nahrungsnetz der Nordsee, Methodentest zur Analyse des Nahrungsbedarfs von Marinen Säugern und Seevögeln

Förderung: Bundesamt für Naturschutz (BfN)

BeoFINO: Forschungsplattformen in Nord- und Ostsee (2003-2008)

Titel: Ökologische Begleitforschung zur Windenergie im Offshore-Bereich auf Forschungsplattformen in der Nord- und Ostsee

Beteiligte: Lars Gutow, Covadonga Orejas, Tanja Joschko, Alexander Schröder, Roland Krone, Manuela Gusky, Markus Paster, Michael Potthoff

Inhalt: Auf der Forschungsplattform FINO 1 wurden spezielle Fragestellungen zu möglichen Auswirkungen von Offshore-Windenergieparks for Ort untersucht. Einen Schwerpunkt stellten die Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaft am Meeresboden dar. Hierbei wurden Prozesse im Nahbereich der Piles, die die Besiedung der Unterwasserstruktur, den potentiellen Biomasseexport, die Veränderungen der umgebenden Bodenfauna und die Ansammlung von pelagischen Fischen um die Plattform umfassen.

Förderung: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

Kooperationspartner: IOW, Institut für Vogelforschung, Universität Duisburg-Essen

RESPONSE: Einfluss von Fischerei auf das Benthos (2003-2006)

Titel: Response of benthic communities and sediment to different regimens of fishing disturbance in European coastal waters

Beteiligte: Alexander Schröder, Jennifer Dannheim, Wolf Isbert, Kristin Blasche, Mirko Hoyer

Inhalt: Studie zu den Effekten der Schließung der Fischerei oder unterschiedlichen Graden der Fischereiintensität auf benthische Biotope, Analyse der biologischen und sedimentologischen Veränderungen am Meeresboden. Validierung der Resistenz und Erholung der benthischen Gemeinschaft in stark befischten Gebieten (Irische See, Katalanische See, Adriatische See, Nordsee)

Förderung: Europäische Union (EU)

Externer Link: RESPONSE

Kooperationspartner: CSIC, IEO, MSM, UWB, CIBM