Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos...

38
Mastertitelformat bearbeiten Mastertextformat bearbeiten Zweite Ebene Dritte Ebene Vierte Ebene Fünfte Ebene Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im fachübergreifenden Forschungsvorhaben STopP „Vom Sediment zum Top-Prädator“ FZK Kolloquium Hannover, 25.02.2016 Klaus Ricklefs², Klaus Schwarzer 1 , Maria Stage², Kerstin Wittbrodt 1 ,, 1 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sedimentologie, Küsten- und Schelfgeologie 2 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, FTZ Westküste

Transcript of Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos...

Page 1: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Mastertitelformat bearbeiten

Mastertextformat bearbeiten

Zweite Ebene

Dritte Ebene

Vierte Ebene

Fünfte Ebene

Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im fachübergreifenden Forschungsvorhaben STopP

„Vom Sediment zum Top-Prädator“

FZK Kolloquium Hannover, 25.02.2016

Klaus Ricklefs², Klaus Schwarzer1, Maria Stage², Kerstin Wittbrodt1,, 1 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sedimentologie, Küsten- und Schelfgeologie

2 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, FTZ Westküste

Page 2: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Küstenforschung Nord- und Ostsee KüNO

Baltic Coastal System Analysis and Status Evaluation

The Service of Sediments in German Coastal Seas – evaluation the function of marine benthic systems in the context of human use – Service functions of the Baltic Sea

…Werkzeuge zur Bewertung relevanter Indikatoren der EU-Richtlinien Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL), der Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie (FFH-RL), der Vogelschutz-Richtlinie (VRL) und der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) entwickelt werden.

NOAH entwickelt einen „Habitatalas“ der Deutschen Bucht, in dem raumgreifende Informationen über biologische, chemische und physikalische Eigenschaften des Meeres-bodens integriert …

The overarching goal of the project … is to bring together the distributed capacities in coastal ocean modelling in Germany and to build a common infrastructure …

Page 3: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Partner im KüNO Programm

• 5 Univ. (Bremen inkl. MARUM, Greifswald, Hamburg, Kiel, Rostock)

• 1 Hochschule (HAW Hamburg)

• 7 Außeruniversitäre Forschungseinrichtungen (AWI, HZG, IÖW,

IOW, Senkenberg a. Meer, ZIB, TI f. Seefischerei)

• 4 Ämter/Behörden (BAW, BSH, LKN S.-H., LLUR S.-H.)

7 von 9 Mitgliedern der KDM Strategiegruppe Küste gelebte Kooperation mit Ämter/Behörden Forschungsthemen mit Geistes- und Sozialwissenschaften Kooperationsansätze mit Küsteningenieuren

Page 4: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Die Ziele von STopP

Main objectives of STopP:

(1) To fill gaps in knowledge concerning sediment characteristics, benthic organisms and birds from the intertidal to the subtidal zone of the northern Wadden Sea and adjacent offshore areas (completion of “Küstenmeeratlas”).

(2) To investigate gradients e.g. in the distribution of sediments, endobenthos and birds and their relation to each other from e.g. the inter- to the subtidal zones or from the coast (Wadden Sea) to the open North Sea.

(3) To evaluate to what extent sediment characteristics and underlying hydrodynamic forces are able to modify species diversity and food web structures within different habitats as well as to assess the habitat potential (incl. assessment of anthropogenic influence on habitats).

(4) To apply functional modeling approaches like statistical habitat models and ecological network analyses, to provide the basis for the development of assessment tools.

Page 5: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Aufgaben und Organisation von STopP

Page 6: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Das STopP-Arbeitsgebiet

Page 7: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Methodik

Sedimentecholot-Aufnahme

Unterwasservideo

Großkastengreifer

Fächerecholot

Dredge Backengreifer

Seitensichtsonar

http://www.Wessexarch.com http://www.Wessexarch.com

http://smartseatech.com

Page 8: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Methodik

Kartierte Fläche: 906 km² Backengreifer: 581 Videos: 34

Profillänge: 6030 km Großkastengreifer: 29

Page 9: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Meeresbodenstrukturen / Sohltransportkörper

Page 10: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

2 m NE SW

NE

SW

(M.Stage)

ca. 280 m

Meeresbodenstrukturen

Sandwellen im Rütergat

Page 11: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Meeresbodenstrukturen

A B

C A

B C

10 m

Steine in sorted bedforms

sorted bedforms sorted bedforms

Page 12: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Meeresbodenstrukturen

A B

C A

B C

10 m

Steine in sorted bedforms

sorted bedforms sorted bedforms

Page 13: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Sedimentverteilung

Page 14: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Stabilität …

Page 15: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Sedimentverteilung (Klassifikation nach Figge, 1981)

Page 16: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Stabilität der Verteilungsmuster

STopP-Daten (2015) Daten von Figge (1981) und BSH

Page 17: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Stabilität der Verteilungsmuster

STopP-Daten (2015) Daten von Figge (1981) und BSH

Page 18: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Stabilität der Verteilungsmuster

Page 19: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

STopP-Daten (2015)

Page 20: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Daten von Figge (1981) und BSH

STopP-Daten (2015)

Page 21: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

1936-38

Vordeichung Nordstrander Bucht?

Fortschreitende Erosion Norderhever?

Stabilität von Verteilungsmustern

Stabilität von Sedimentverteilungsmustern in Norderhever und Heverstrom

Ergebnisse aus

AufMod Die Küste, 83, 77 -102

Page 22: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Härtlinge/Hartsubstrate

http://www.wattenrat.de/wp-content/uploads/2011/09/Miesmuschelbank_Pazifische-Austern_Nney.jpg

Miesmuschelbänke sind gem. Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie der EU als Lebenraumtyp 1170 – biogene Riffe einzustufen

Page 23: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Benthos (innerer Bereich)

Page 24: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Benthos

Ensis directus Amerikanische Schwertmuschel

Lanice conchilega Bäumchnröhrenwurm

http://www.vildaphoto.net/photo/21937 http://www.marinespecies.org/photogallery.php?album=2485&pic=3067

Alien Species! In den 1970er Jahren durch Ballastwasser eingeschleppt. Seitdem starke Ausbreitung. Wichtiges „Vogelfutter“!

Bildet zum Teil dichte Bestände. Sedimentfänger, Sedimentstabilisator. Schutz für andere Arten – „Kinderstube“

Page 25: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Benthos (innerer Bereich)

Page 26: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Benthos (äußerer Bereich)

Lebende Ensis :

– in allen auskartierten Sedimenten vorgefunden

– größtenteils Stationen mit Feinsand

Page 27: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Lebende Ensis :

– in allen auskartierten Sedimenten vorgefunden

– größtenteils Stationen mit Feinsand

– lebende Ensis häufig innerhalb von Lanice Conchilega-Gebieten

Benthos (äußerer Bereich)

Page 28: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Lebende Ensis :

– in allen auskartierten Sedimenten vorgefunden

– größtenteils Stationen mit Feinsand

– Ensis-Schalen weit verbreitet, lebende Ensis nicht in allen Greifern

– lebende Ensis häufig innerhalb von Lanice Conchilega-Gebieten

Benthos (äußerer Bereich)

Page 29: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Lanice Conchilega

– kartierte Fläche: 145 km² (2013/2014)

– Lanice Conchilega in Feinsand + Mittelsand

– ausgeprägt in Feinsandbereich westlich AB

– stark unterschiedliche Besiedlungsformen; sichtbar in SSS-Aufnahmen

Benthos (äußerer Bereich)

Page 30: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Benthos (innerer Bereich)

Page 31: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Lanice Conchilega

– kartierte Fläche: 145 km² (2013/2014)

– Lanice Conchilega in Feinsand + Mittelsand

– ausgeprägt in Feinsandbereich westlich AB

– stark unterschiedliche Besiedlungsformen; sichtbar in SSS-Aufnahmen

Benthos (äußerer Bereich)

Page 32: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung

Besiedlung in „patches“

Besiedlung entlang Sedimentstrukturen

Page 33: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Lanice Conchilega im Großkastengreifer

Benthos (äußerer Bereich)

Page 34: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Funktion von Lanice Conchilega

Benthos (äußerer Bereich)

• innerhalb dichter Besiedlung hohe Anzahl von juvenilen Organismen anderer Arten

• Lanice Conchilega Flächen als „Kinderstube“

Page 35: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Sedimente Anteil von Feinsand

n = 1732

Page 36: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Schwertmuscheln und Feinsandanteil

F = 10.8

p < 0.001

Generalized Additive Model (GAM)

Schwertmuscheln bevorzugen Bereiche mit mittleren Feinsandanteilen.

Page 37: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Predictioninsecure

Habitatmodelle in STopP Büsum, 10.02.2016

Lage vorhergesagter Schwertmuschelfelder

Page 38: Geologisch-sedimentologische Untersuchungen im ... · Benthos (äußerer Bereich) Benthos (äußerer Bereich) Flächenhafte Besiedlung Besiedlung in „patches“ Besiedlung entlang

Mastertitelformat bearbeiten

Mastertextformat bearbeiten

Zweite Ebene

Dritte Ebene

Vierte Ebene

Fünfte Ebene

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit