plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich...

60
Forschungsverbund MINOS plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und Meeressäugern zur Bewertung von Offshore - Windkraftanlagen Teilvorhaben 1 – „Weiterführende Untersuchungen zum Einfluss akustischer Emissionen von Offshore-Windenergieanlagen auf marine Säuger im Bereich der deutschen Nord- und Ostsee“ Teilvorhaben 2 – „Erfassung der Dichte und Verteilungsmuster von Schweinswalen (Phocoena phocoena) in der deutschen Nord- und Ostsee“ Teilvorhaben 4 – „Einsatz und Vergleich visueller und akustischer Erfassungsmethoden zur Beurteilung von Schweinswalvorkommen“ Teilvorhaben 5 – „Zeitlich-räumliche Variabilität der Seevogel-Vorkommen in der deutschen Nord- und Ostsee und ihre Bewertung hinsichtlich der Offshore- Windenergienutzung“ Schlussbericht Dezember 2007 Berichtszeitraum: 01.06.2004 – 30.06.2007 gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Laufzeit 01.06.2004 - 30.06.2007

Transcript of plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich...

Page 1: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Forschungsverbund MINOSplus- Weiterfuumlhrende Arbeiten an Seevoumlgeln und Meeressaumlugern zur Bewertung von Offshore - Windkraftanlagen

Teilvorhaben 1 ndash bdquoWeiterfuumlhrende Untersuchungen zum Einfluss akustischer

Emissionen von Offshore-Windenergieanlagen auf marine Saumluger im Bereich der

deutschen Nord- und Ostseeldquo

Teilvorhaben 2 ndash bdquoErfassung der Dichte und Verteilungsmuster von

Schweinswalen (Phocoena phocoena) in der deutschen Nord- und Ostseeldquo

Teilvorhaben 4 ndash bdquoEinsatz und Vergleich visueller und akustischer

Erfassungsmethoden zur Beurteilung von Schweinswalvorkommenldquo

Teilvorhaben 5 ndash bdquoZeitlich-raumlumliche Variabilitaumlt der Seevogel-Vorkommen in der

deutschen Nord- und Ostsee und ihre Bewertung hinsichtlich der Offshore-

Windenergienutzungldquo

Schlussbericht

Dezember 2007

Berichtszeitraum 01062004 ndash 30062007

gefoumlrdert durch das Bundesministerium fuumlr Umwelt Naturschutz und

Reaktorsicherheit Laufzeit 01062004 - 30062007

Zuwendungsempfaumlnger Foumlrderkennzeichen

Forschungs- und Technologiezentrum Westkuumlste

Auszligenstelle der CAU Kiel Hafentoumlrn 1

25761 Buumlsum

0329946 B

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abschlussbericht

Teilvorhaben 4 ndash bdquoEinsatz und Vergleich visueller und akustischer Erfassungsmethoden zur Beurteilung von Schweinswalvorkommenldquo

Zuwendungsempfaumlnger

Forschungs- und Technologiezentrum Westkuumlste Christian-Albrechts- Universitaumlt zu Kiel Hafentoumlrn 1 25761 Buumlsum

Foumlrderkennzeichen

0329946 B

Vorhabenbezeichnung

MINOS 2 - Weiterfuumlhrende Arbeiten an Seevoumlgeln und Meeressaumlugern zur Bewertung von Offshore - Windkraftanlagen (MINOSplus)

Laufzeit des Vorhabens

162004 ndash 30062007

Berichtszeitraum

162004 ndash 30062007

Projektbeteiligte

Jacob Hansen Rye Heiko Charwat Carsten Rocholl Marco Hesse Meike Linnenschmidt Dr Roger Mundry Dr Kristin Kaschner Helena Herr Janne Sundermeyer Sven Adler Linn Lehnert PD Dr Ursula Siebert

Das dem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Ministeriums fuumlr Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit unter dem Foumlrderkennzeichen 0329946 B gefoumlrdert Die Verantwortung fuumlr den Inhalt der Veroumlffentlichung liegt bei den Autoren

161

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung 163

11 Aufgabenstellung163 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde163 13 Planung und Ablauf des Vorhabens 164 14 Material und Methode 166 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde 174 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen 176

2 Eingehende Darstellung176

21 Erzielte Ergebnisse176 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die

Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans202

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen 202

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses 204

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 204

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der Windenergie 209

4 Danksagung 211

5 Veroumlffentlichungen 212

6 Literaturverzeichnis215

7 Appendix216

162

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung

11 Aufgabenstellung

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels T-PODs in Nord- und Ostsee hat sich

seit ihrer Testphase waumlhrend MINOS etabliert und als sinnvolle Ergaumlnzung zu visuellen

Erfassungsmethoden erwiesen Selbst bei widrigen Wetterbedingungen die keinen visuellen

Survey zulassen ist es moumlglich Schweinswale zu detektieren Allerdings war es bisher noch

nicht moumlglich einen Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der visuellen und der

akustischen Methode herzustellen bzw einen Korrekturfaktor zu ermitteln der die

Ergebnisse vergleichbar macht Diese Fragestellung nach der Vergleichbarkeit der beiden

Erfassungsmethoden war eine der entscheidenden Aufgaben die aus dem Projekt MINOS

hervorgegangen ist und als neue Aufgabenstellung in MINOSplus uumlbernommen wurde

Neben der Formulierung fuumlr ein Monitoringkonzept und der praktischen Anwendung der

Methoden begleitend zum Bau eines Windparks basierten die Hauptziele von MINOSplus

TP4 zum groszligen Teil auf Fragestellungen die das Projekt MINOS aufgeworfen hatte In

Kurzform lautete die Aufgabenstellung von MINOSplus TP4

1) Erreichen von Vergleichbarkeit parallel erhobener visueller und akustischer Daten bei

der Schweinswalerfassung und Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen beiden

parallel erhobenen Methoden fuumlr zukuumlnftige Dateneinordnung

2) Formulierung eines Konzepts fuumlr ein zukuumlnftiges Schweinswalmonitoring unter

Anwendung visueller und akustischer Techniken

3) Anwendung der visuellen und akustischen Methode im Rahmen eines

Effektmonitorings waumlhrend der Baumaszlignahmen fuumlr den Windpark Butendiek1

12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde

Des Weiteren wurden urspruumlngliche Fragestellungen bzw Aufgaben aus dem Projekt

MINOS weiter bearbeitet um Ergebnisse zu bestaumltigen und Schlussfolgerungen zu

1 Untersuchungen zu diesem Ziel waren unmoumlglich da es waumlhrend der Projektlaufzeit nicht zum geplanten Bau des Windparks kam

163

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

bestaumlrken Dies galt insbesondere fuumlr die Erhebung von T-POD Daten sowie zum Teil auch

fuumlr die Erhebung visueller Schiffsdaten Wie schon waumlhrend des Projekts MINOS arbeiteten

die Teilprojekte 2 3 und 4 eng zusammen und erhobene Daten der Einzelteilprojekte wurden

teilweise gemeinsam ausgewertet MINOSplus TP4 wurde zudem in Zusammenarbeit mit

verschiedenen Institutionen durchgefuumlhrt und erfuhr zusaumltzlich Unterstuumltzung von vielen

Helfern ohne welche die Verwirklichung des Teilprojekts nicht moumlglich gewesen waumlre Unter

Punkt 16 sind alle Kooperationspartner aufgelistet Studentische Hilfskraumlfte leisteten einen

groszligen Beitrag sowohl waumlhrend der Feldarbeit als auch bei der ersten Datendurchsicht der

T-POD Daten

13 Planung und Ablauf des Vorhabens

131 Konzept

Das grundlegende Ziel von MINOSplus war die Entwicklung eines Konzeptvorschlages fuumlr

ein Schweinswalmonitoring in Planungsgebieten fuumlr Windkraftanlagen Vier Methoden

wurden hierzu untersucht Visuelle Flugsurveys visuelle Schiffssurveys akustische

Schiffssurveys und statische akustische Aufzeichnungen durch T-PODS Am Ende der

Untersuchung sollte ein Bewertungsgeruumlst stehen welches Entscheidungstraumlgern bei der

Festlegung von Monitoringkonzepten hilft Hierbei sollte herausgearbeitet werden welche

Methode zur Beantwortung welcher Fragestellung am geeignetsten ist Dabei sollte ein

Schwerpunkt auf den Anforderungen an ein Monitoring waumlhrend des Baus von

Windkraftanlagen gelegt werden

132 Untersuchungsgebiet

Da viele Windkraftanlagen in deutschen Gewaumlssern geplant sind umfasste das

Untersuchungsgebiet die gesamte deutsche Ausschlieszligliche Wirtschaftszone (AWZ) sowie

die 12 sm Zone in der Nordsee als auch in der Ostsee Aus logistischen (und wie sich spaumlter

herausstellte auch aus Sicherheits-) Gruumlnden konnten T-PODS nicht beliebig und uumlberall

verteilt im Untersuchungsgebiet ausgebracht werden Daraus ergaben sich einige

Implikationen bezuumlglich der Vergleichbarkeit bei der Auswertung auf die spaumlter naumlher

eingegangen werden soll Fuumlr die Schiffszaumlhlungen wurden generell die gleichen

Transektlinien abgefahren die waumlhrend der Flugzaumlhlungen beflogen wurden Das

Surveydesign und die Lage der Transekte ist daher in TP2 schon detailliert beschrieben und

soll an dieser Stelle nicht wiederholt werden Die Positionen der T-PODs in der Ostsee sind

164

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

in TP3 beschrieben und sollen hier ebenfalls nicht erneut aufgefuumlhrt werden In der Nordsee

sollten die T-PODs urspruumlnglich direkt auf den Transektlinien des Flugzaumlhlungsprojektes

(TP2) ausgebracht werden Dadurch waumlre fuumlr die Flugtage ein direkter Vergleich von

Sichtungen und T-POD Aufzeichnungen moumlglich gewesen Allerdings ist die

Wahrscheinlichkeit einer Sichtung in direkter Umgebung eines T-PODS genau zum Zeitpunkt

der Uumlberfliegung doch sehr gering und so wurde zu Gunsten sichererer Ausbringungsorte

Abstand von der urspruumlnglichen Idee genommen Zu Beginn kam es noch zu mehreren

Verlusten von T-PODs in der Nordsee Die Begleitumstaumlnde der Verluste weisen auf das

Uumlberfahren der Verankerungssysteme durch Schiffe hin Aus diesem Grund wurden fortan

nur noch Verankerungsplaumltze in der Naumlhe von bestehenden schon in Schiffskarten

verzeichneten Einrichtungen gesucht um so den T-PODs einen groumlszligeren Schutz zu bieten

Hierbei handelte es sich um 4 Messbojen der Bundesanstalt fuumlr Seeschifffahrt und

Hydrographie (BSH) Anders als an den Fahrwasserbegrenzungen die eine 200 m

Sperrzone um sich haben war es hier moumlglich die T-PODs in nur 100 m Entfernung zu den

Bojen auszubringen Zwei weitere Stationen konnten in den Kuumlstengewaumlssern der Insel Sylt

bei einem Messpfahl der GKSS im Wattenbereich eingerichtet werden Zuletzt wurde eine

Messstation einer anderen Arbeitsgruppe des FTZ Westkuumlste in der Naumlhe des Buumlsumer

Hafens zur Ausbringung eines weiteren T-PODs genutzt Zwei der anfaumlnglich genutzten

Ausbringungspositionen wurden trotz ihrer bdquogefaumlhrdetenldquo Lage weitergenutzt da sie eine

lange kontinuierlich Aufzeichnung vom gleichen Ort versprachen Eine Uumlbersichtskarte der

ausgebrachten T-PODs zeigt Abbildung 11

165

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 2: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Zuwendungsempfaumlnger Foumlrderkennzeichen

Forschungs- und Technologiezentrum Westkuumlste

Auszligenstelle der CAU Kiel Hafentoumlrn 1

25761 Buumlsum

0329946 B

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abschlussbericht

Teilvorhaben 4 ndash bdquoEinsatz und Vergleich visueller und akustischer Erfassungsmethoden zur Beurteilung von Schweinswalvorkommenldquo

Zuwendungsempfaumlnger

Forschungs- und Technologiezentrum Westkuumlste Christian-Albrechts- Universitaumlt zu Kiel Hafentoumlrn 1 25761 Buumlsum

Foumlrderkennzeichen

0329946 B

Vorhabenbezeichnung

MINOS 2 - Weiterfuumlhrende Arbeiten an Seevoumlgeln und Meeressaumlugern zur Bewertung von Offshore - Windkraftanlagen (MINOSplus)

Laufzeit des Vorhabens

162004 ndash 30062007

Berichtszeitraum

162004 ndash 30062007

Projektbeteiligte

Jacob Hansen Rye Heiko Charwat Carsten Rocholl Marco Hesse Meike Linnenschmidt Dr Roger Mundry Dr Kristin Kaschner Helena Herr Janne Sundermeyer Sven Adler Linn Lehnert PD Dr Ursula Siebert

Das dem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Ministeriums fuumlr Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit unter dem Foumlrderkennzeichen 0329946 B gefoumlrdert Die Verantwortung fuumlr den Inhalt der Veroumlffentlichung liegt bei den Autoren

161

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung 163

11 Aufgabenstellung163 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde163 13 Planung und Ablauf des Vorhabens 164 14 Material und Methode 166 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde 174 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen 176

2 Eingehende Darstellung176

21 Erzielte Ergebnisse176 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die

Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans202

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen 202

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses 204

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 204

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der Windenergie 209

4 Danksagung 211

5 Veroumlffentlichungen 212

6 Literaturverzeichnis215

7 Appendix216

162

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung

11 Aufgabenstellung

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels T-PODs in Nord- und Ostsee hat sich

seit ihrer Testphase waumlhrend MINOS etabliert und als sinnvolle Ergaumlnzung zu visuellen

Erfassungsmethoden erwiesen Selbst bei widrigen Wetterbedingungen die keinen visuellen

Survey zulassen ist es moumlglich Schweinswale zu detektieren Allerdings war es bisher noch

nicht moumlglich einen Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der visuellen und der

akustischen Methode herzustellen bzw einen Korrekturfaktor zu ermitteln der die

Ergebnisse vergleichbar macht Diese Fragestellung nach der Vergleichbarkeit der beiden

Erfassungsmethoden war eine der entscheidenden Aufgaben die aus dem Projekt MINOS

hervorgegangen ist und als neue Aufgabenstellung in MINOSplus uumlbernommen wurde

Neben der Formulierung fuumlr ein Monitoringkonzept und der praktischen Anwendung der

Methoden begleitend zum Bau eines Windparks basierten die Hauptziele von MINOSplus

TP4 zum groszligen Teil auf Fragestellungen die das Projekt MINOS aufgeworfen hatte In

Kurzform lautete die Aufgabenstellung von MINOSplus TP4

1) Erreichen von Vergleichbarkeit parallel erhobener visueller und akustischer Daten bei

der Schweinswalerfassung und Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen beiden

parallel erhobenen Methoden fuumlr zukuumlnftige Dateneinordnung

2) Formulierung eines Konzepts fuumlr ein zukuumlnftiges Schweinswalmonitoring unter

Anwendung visueller und akustischer Techniken

3) Anwendung der visuellen und akustischen Methode im Rahmen eines

Effektmonitorings waumlhrend der Baumaszlignahmen fuumlr den Windpark Butendiek1

12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde

Des Weiteren wurden urspruumlngliche Fragestellungen bzw Aufgaben aus dem Projekt

MINOS weiter bearbeitet um Ergebnisse zu bestaumltigen und Schlussfolgerungen zu

1 Untersuchungen zu diesem Ziel waren unmoumlglich da es waumlhrend der Projektlaufzeit nicht zum geplanten Bau des Windparks kam

163

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

bestaumlrken Dies galt insbesondere fuumlr die Erhebung von T-POD Daten sowie zum Teil auch

fuumlr die Erhebung visueller Schiffsdaten Wie schon waumlhrend des Projekts MINOS arbeiteten

die Teilprojekte 2 3 und 4 eng zusammen und erhobene Daten der Einzelteilprojekte wurden

teilweise gemeinsam ausgewertet MINOSplus TP4 wurde zudem in Zusammenarbeit mit

verschiedenen Institutionen durchgefuumlhrt und erfuhr zusaumltzlich Unterstuumltzung von vielen

Helfern ohne welche die Verwirklichung des Teilprojekts nicht moumlglich gewesen waumlre Unter

Punkt 16 sind alle Kooperationspartner aufgelistet Studentische Hilfskraumlfte leisteten einen

groszligen Beitrag sowohl waumlhrend der Feldarbeit als auch bei der ersten Datendurchsicht der

T-POD Daten

13 Planung und Ablauf des Vorhabens

131 Konzept

Das grundlegende Ziel von MINOSplus war die Entwicklung eines Konzeptvorschlages fuumlr

ein Schweinswalmonitoring in Planungsgebieten fuumlr Windkraftanlagen Vier Methoden

wurden hierzu untersucht Visuelle Flugsurveys visuelle Schiffssurveys akustische

Schiffssurveys und statische akustische Aufzeichnungen durch T-PODS Am Ende der

Untersuchung sollte ein Bewertungsgeruumlst stehen welches Entscheidungstraumlgern bei der

Festlegung von Monitoringkonzepten hilft Hierbei sollte herausgearbeitet werden welche

Methode zur Beantwortung welcher Fragestellung am geeignetsten ist Dabei sollte ein

Schwerpunkt auf den Anforderungen an ein Monitoring waumlhrend des Baus von

Windkraftanlagen gelegt werden

132 Untersuchungsgebiet

Da viele Windkraftanlagen in deutschen Gewaumlssern geplant sind umfasste das

Untersuchungsgebiet die gesamte deutsche Ausschlieszligliche Wirtschaftszone (AWZ) sowie

die 12 sm Zone in der Nordsee als auch in der Ostsee Aus logistischen (und wie sich spaumlter

herausstellte auch aus Sicherheits-) Gruumlnden konnten T-PODS nicht beliebig und uumlberall

verteilt im Untersuchungsgebiet ausgebracht werden Daraus ergaben sich einige

Implikationen bezuumlglich der Vergleichbarkeit bei der Auswertung auf die spaumlter naumlher

eingegangen werden soll Fuumlr die Schiffszaumlhlungen wurden generell die gleichen

Transektlinien abgefahren die waumlhrend der Flugzaumlhlungen beflogen wurden Das

Surveydesign und die Lage der Transekte ist daher in TP2 schon detailliert beschrieben und

soll an dieser Stelle nicht wiederholt werden Die Positionen der T-PODs in der Ostsee sind

164

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

in TP3 beschrieben und sollen hier ebenfalls nicht erneut aufgefuumlhrt werden In der Nordsee

sollten die T-PODs urspruumlnglich direkt auf den Transektlinien des Flugzaumlhlungsprojektes

(TP2) ausgebracht werden Dadurch waumlre fuumlr die Flugtage ein direkter Vergleich von

Sichtungen und T-POD Aufzeichnungen moumlglich gewesen Allerdings ist die

Wahrscheinlichkeit einer Sichtung in direkter Umgebung eines T-PODS genau zum Zeitpunkt

der Uumlberfliegung doch sehr gering und so wurde zu Gunsten sichererer Ausbringungsorte

Abstand von der urspruumlnglichen Idee genommen Zu Beginn kam es noch zu mehreren

Verlusten von T-PODs in der Nordsee Die Begleitumstaumlnde der Verluste weisen auf das

Uumlberfahren der Verankerungssysteme durch Schiffe hin Aus diesem Grund wurden fortan

nur noch Verankerungsplaumltze in der Naumlhe von bestehenden schon in Schiffskarten

verzeichneten Einrichtungen gesucht um so den T-PODs einen groumlszligeren Schutz zu bieten

Hierbei handelte es sich um 4 Messbojen der Bundesanstalt fuumlr Seeschifffahrt und

Hydrographie (BSH) Anders als an den Fahrwasserbegrenzungen die eine 200 m

Sperrzone um sich haben war es hier moumlglich die T-PODs in nur 100 m Entfernung zu den

Bojen auszubringen Zwei weitere Stationen konnten in den Kuumlstengewaumlssern der Insel Sylt

bei einem Messpfahl der GKSS im Wattenbereich eingerichtet werden Zuletzt wurde eine

Messstation einer anderen Arbeitsgruppe des FTZ Westkuumlste in der Naumlhe des Buumlsumer

Hafens zur Ausbringung eines weiteren T-PODs genutzt Zwei der anfaumlnglich genutzten

Ausbringungspositionen wurden trotz ihrer bdquogefaumlhrdetenldquo Lage weitergenutzt da sie eine

lange kontinuierlich Aufzeichnung vom gleichen Ort versprachen Eine Uumlbersichtskarte der

ausgebrachten T-PODs zeigt Abbildung 11

165

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 3: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abschlussbericht

Teilvorhaben 4 ndash bdquoEinsatz und Vergleich visueller und akustischer Erfassungsmethoden zur Beurteilung von Schweinswalvorkommenldquo

Zuwendungsempfaumlnger

Forschungs- und Technologiezentrum Westkuumlste Christian-Albrechts- Universitaumlt zu Kiel Hafentoumlrn 1 25761 Buumlsum

Foumlrderkennzeichen

0329946 B

Vorhabenbezeichnung

MINOS 2 - Weiterfuumlhrende Arbeiten an Seevoumlgeln und Meeressaumlugern zur Bewertung von Offshore - Windkraftanlagen (MINOSplus)

Laufzeit des Vorhabens

162004 ndash 30062007

Berichtszeitraum

162004 ndash 30062007

Projektbeteiligte

Jacob Hansen Rye Heiko Charwat Carsten Rocholl Marco Hesse Meike Linnenschmidt Dr Roger Mundry Dr Kristin Kaschner Helena Herr Janne Sundermeyer Sven Adler Linn Lehnert PD Dr Ursula Siebert

Das dem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Ministeriums fuumlr Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit unter dem Foumlrderkennzeichen 0329946 B gefoumlrdert Die Verantwortung fuumlr den Inhalt der Veroumlffentlichung liegt bei den Autoren

161

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung 163

11 Aufgabenstellung163 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde163 13 Planung und Ablauf des Vorhabens 164 14 Material und Methode 166 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde 174 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen 176

2 Eingehende Darstellung176

21 Erzielte Ergebnisse176 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die

Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans202

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen 202

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses 204

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 204

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der Windenergie 209

4 Danksagung 211

5 Veroumlffentlichungen 212

6 Literaturverzeichnis215

7 Appendix216

162

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung

11 Aufgabenstellung

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels T-PODs in Nord- und Ostsee hat sich

seit ihrer Testphase waumlhrend MINOS etabliert und als sinnvolle Ergaumlnzung zu visuellen

Erfassungsmethoden erwiesen Selbst bei widrigen Wetterbedingungen die keinen visuellen

Survey zulassen ist es moumlglich Schweinswale zu detektieren Allerdings war es bisher noch

nicht moumlglich einen Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der visuellen und der

akustischen Methode herzustellen bzw einen Korrekturfaktor zu ermitteln der die

Ergebnisse vergleichbar macht Diese Fragestellung nach der Vergleichbarkeit der beiden

Erfassungsmethoden war eine der entscheidenden Aufgaben die aus dem Projekt MINOS

hervorgegangen ist und als neue Aufgabenstellung in MINOSplus uumlbernommen wurde

Neben der Formulierung fuumlr ein Monitoringkonzept und der praktischen Anwendung der

Methoden begleitend zum Bau eines Windparks basierten die Hauptziele von MINOSplus

TP4 zum groszligen Teil auf Fragestellungen die das Projekt MINOS aufgeworfen hatte In

Kurzform lautete die Aufgabenstellung von MINOSplus TP4

1) Erreichen von Vergleichbarkeit parallel erhobener visueller und akustischer Daten bei

der Schweinswalerfassung und Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen beiden

parallel erhobenen Methoden fuumlr zukuumlnftige Dateneinordnung

2) Formulierung eines Konzepts fuumlr ein zukuumlnftiges Schweinswalmonitoring unter

Anwendung visueller und akustischer Techniken

3) Anwendung der visuellen und akustischen Methode im Rahmen eines

Effektmonitorings waumlhrend der Baumaszlignahmen fuumlr den Windpark Butendiek1

12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde

Des Weiteren wurden urspruumlngliche Fragestellungen bzw Aufgaben aus dem Projekt

MINOS weiter bearbeitet um Ergebnisse zu bestaumltigen und Schlussfolgerungen zu

1 Untersuchungen zu diesem Ziel waren unmoumlglich da es waumlhrend der Projektlaufzeit nicht zum geplanten Bau des Windparks kam

163

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

bestaumlrken Dies galt insbesondere fuumlr die Erhebung von T-POD Daten sowie zum Teil auch

fuumlr die Erhebung visueller Schiffsdaten Wie schon waumlhrend des Projekts MINOS arbeiteten

die Teilprojekte 2 3 und 4 eng zusammen und erhobene Daten der Einzelteilprojekte wurden

teilweise gemeinsam ausgewertet MINOSplus TP4 wurde zudem in Zusammenarbeit mit

verschiedenen Institutionen durchgefuumlhrt und erfuhr zusaumltzlich Unterstuumltzung von vielen

Helfern ohne welche die Verwirklichung des Teilprojekts nicht moumlglich gewesen waumlre Unter

Punkt 16 sind alle Kooperationspartner aufgelistet Studentische Hilfskraumlfte leisteten einen

groszligen Beitrag sowohl waumlhrend der Feldarbeit als auch bei der ersten Datendurchsicht der

T-POD Daten

13 Planung und Ablauf des Vorhabens

131 Konzept

Das grundlegende Ziel von MINOSplus war die Entwicklung eines Konzeptvorschlages fuumlr

ein Schweinswalmonitoring in Planungsgebieten fuumlr Windkraftanlagen Vier Methoden

wurden hierzu untersucht Visuelle Flugsurveys visuelle Schiffssurveys akustische

Schiffssurveys und statische akustische Aufzeichnungen durch T-PODS Am Ende der

Untersuchung sollte ein Bewertungsgeruumlst stehen welches Entscheidungstraumlgern bei der

Festlegung von Monitoringkonzepten hilft Hierbei sollte herausgearbeitet werden welche

Methode zur Beantwortung welcher Fragestellung am geeignetsten ist Dabei sollte ein

Schwerpunkt auf den Anforderungen an ein Monitoring waumlhrend des Baus von

Windkraftanlagen gelegt werden

132 Untersuchungsgebiet

Da viele Windkraftanlagen in deutschen Gewaumlssern geplant sind umfasste das

Untersuchungsgebiet die gesamte deutsche Ausschlieszligliche Wirtschaftszone (AWZ) sowie

die 12 sm Zone in der Nordsee als auch in der Ostsee Aus logistischen (und wie sich spaumlter

herausstellte auch aus Sicherheits-) Gruumlnden konnten T-PODS nicht beliebig und uumlberall

verteilt im Untersuchungsgebiet ausgebracht werden Daraus ergaben sich einige

Implikationen bezuumlglich der Vergleichbarkeit bei der Auswertung auf die spaumlter naumlher

eingegangen werden soll Fuumlr die Schiffszaumlhlungen wurden generell die gleichen

Transektlinien abgefahren die waumlhrend der Flugzaumlhlungen beflogen wurden Das

Surveydesign und die Lage der Transekte ist daher in TP2 schon detailliert beschrieben und

soll an dieser Stelle nicht wiederholt werden Die Positionen der T-PODs in der Ostsee sind

164

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

in TP3 beschrieben und sollen hier ebenfalls nicht erneut aufgefuumlhrt werden In der Nordsee

sollten die T-PODs urspruumlnglich direkt auf den Transektlinien des Flugzaumlhlungsprojektes

(TP2) ausgebracht werden Dadurch waumlre fuumlr die Flugtage ein direkter Vergleich von

Sichtungen und T-POD Aufzeichnungen moumlglich gewesen Allerdings ist die

Wahrscheinlichkeit einer Sichtung in direkter Umgebung eines T-PODS genau zum Zeitpunkt

der Uumlberfliegung doch sehr gering und so wurde zu Gunsten sichererer Ausbringungsorte

Abstand von der urspruumlnglichen Idee genommen Zu Beginn kam es noch zu mehreren

Verlusten von T-PODs in der Nordsee Die Begleitumstaumlnde der Verluste weisen auf das

Uumlberfahren der Verankerungssysteme durch Schiffe hin Aus diesem Grund wurden fortan

nur noch Verankerungsplaumltze in der Naumlhe von bestehenden schon in Schiffskarten

verzeichneten Einrichtungen gesucht um so den T-PODs einen groumlszligeren Schutz zu bieten

Hierbei handelte es sich um 4 Messbojen der Bundesanstalt fuumlr Seeschifffahrt und

Hydrographie (BSH) Anders als an den Fahrwasserbegrenzungen die eine 200 m

Sperrzone um sich haben war es hier moumlglich die T-PODs in nur 100 m Entfernung zu den

Bojen auszubringen Zwei weitere Stationen konnten in den Kuumlstengewaumlssern der Insel Sylt

bei einem Messpfahl der GKSS im Wattenbereich eingerichtet werden Zuletzt wurde eine

Messstation einer anderen Arbeitsgruppe des FTZ Westkuumlste in der Naumlhe des Buumlsumer

Hafens zur Ausbringung eines weiteren T-PODs genutzt Zwei der anfaumlnglich genutzten

Ausbringungspositionen wurden trotz ihrer bdquogefaumlhrdetenldquo Lage weitergenutzt da sie eine

lange kontinuierlich Aufzeichnung vom gleichen Ort versprachen Eine Uumlbersichtskarte der

ausgebrachten T-PODs zeigt Abbildung 11

165

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 4: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung 163

11 Aufgabenstellung163 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde163 13 Planung und Ablauf des Vorhabens 164 14 Material und Methode 166 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde 174 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen 176

2 Eingehende Darstellung176

21 Erzielte Ergebnisse176 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die

Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans202

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen 202

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses 204

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 204

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der Windenergie 209

4 Danksagung 211

5 Veroumlffentlichungen 212

6 Literaturverzeichnis215

7 Appendix216

162

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung

11 Aufgabenstellung

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels T-PODs in Nord- und Ostsee hat sich

seit ihrer Testphase waumlhrend MINOS etabliert und als sinnvolle Ergaumlnzung zu visuellen

Erfassungsmethoden erwiesen Selbst bei widrigen Wetterbedingungen die keinen visuellen

Survey zulassen ist es moumlglich Schweinswale zu detektieren Allerdings war es bisher noch

nicht moumlglich einen Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der visuellen und der

akustischen Methode herzustellen bzw einen Korrekturfaktor zu ermitteln der die

Ergebnisse vergleichbar macht Diese Fragestellung nach der Vergleichbarkeit der beiden

Erfassungsmethoden war eine der entscheidenden Aufgaben die aus dem Projekt MINOS

hervorgegangen ist und als neue Aufgabenstellung in MINOSplus uumlbernommen wurde

Neben der Formulierung fuumlr ein Monitoringkonzept und der praktischen Anwendung der

Methoden begleitend zum Bau eines Windparks basierten die Hauptziele von MINOSplus

TP4 zum groszligen Teil auf Fragestellungen die das Projekt MINOS aufgeworfen hatte In

Kurzform lautete die Aufgabenstellung von MINOSplus TP4

1) Erreichen von Vergleichbarkeit parallel erhobener visueller und akustischer Daten bei

der Schweinswalerfassung und Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen beiden

parallel erhobenen Methoden fuumlr zukuumlnftige Dateneinordnung

2) Formulierung eines Konzepts fuumlr ein zukuumlnftiges Schweinswalmonitoring unter

Anwendung visueller und akustischer Techniken

3) Anwendung der visuellen und akustischen Methode im Rahmen eines

Effektmonitorings waumlhrend der Baumaszlignahmen fuumlr den Windpark Butendiek1

12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde

Des Weiteren wurden urspruumlngliche Fragestellungen bzw Aufgaben aus dem Projekt

MINOS weiter bearbeitet um Ergebnisse zu bestaumltigen und Schlussfolgerungen zu

1 Untersuchungen zu diesem Ziel waren unmoumlglich da es waumlhrend der Projektlaufzeit nicht zum geplanten Bau des Windparks kam

163

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

bestaumlrken Dies galt insbesondere fuumlr die Erhebung von T-POD Daten sowie zum Teil auch

fuumlr die Erhebung visueller Schiffsdaten Wie schon waumlhrend des Projekts MINOS arbeiteten

die Teilprojekte 2 3 und 4 eng zusammen und erhobene Daten der Einzelteilprojekte wurden

teilweise gemeinsam ausgewertet MINOSplus TP4 wurde zudem in Zusammenarbeit mit

verschiedenen Institutionen durchgefuumlhrt und erfuhr zusaumltzlich Unterstuumltzung von vielen

Helfern ohne welche die Verwirklichung des Teilprojekts nicht moumlglich gewesen waumlre Unter

Punkt 16 sind alle Kooperationspartner aufgelistet Studentische Hilfskraumlfte leisteten einen

groszligen Beitrag sowohl waumlhrend der Feldarbeit als auch bei der ersten Datendurchsicht der

T-POD Daten

13 Planung und Ablauf des Vorhabens

131 Konzept

Das grundlegende Ziel von MINOSplus war die Entwicklung eines Konzeptvorschlages fuumlr

ein Schweinswalmonitoring in Planungsgebieten fuumlr Windkraftanlagen Vier Methoden

wurden hierzu untersucht Visuelle Flugsurveys visuelle Schiffssurveys akustische

Schiffssurveys und statische akustische Aufzeichnungen durch T-PODS Am Ende der

Untersuchung sollte ein Bewertungsgeruumlst stehen welches Entscheidungstraumlgern bei der

Festlegung von Monitoringkonzepten hilft Hierbei sollte herausgearbeitet werden welche

Methode zur Beantwortung welcher Fragestellung am geeignetsten ist Dabei sollte ein

Schwerpunkt auf den Anforderungen an ein Monitoring waumlhrend des Baus von

Windkraftanlagen gelegt werden

132 Untersuchungsgebiet

Da viele Windkraftanlagen in deutschen Gewaumlssern geplant sind umfasste das

Untersuchungsgebiet die gesamte deutsche Ausschlieszligliche Wirtschaftszone (AWZ) sowie

die 12 sm Zone in der Nordsee als auch in der Ostsee Aus logistischen (und wie sich spaumlter

herausstellte auch aus Sicherheits-) Gruumlnden konnten T-PODS nicht beliebig und uumlberall

verteilt im Untersuchungsgebiet ausgebracht werden Daraus ergaben sich einige

Implikationen bezuumlglich der Vergleichbarkeit bei der Auswertung auf die spaumlter naumlher

eingegangen werden soll Fuumlr die Schiffszaumlhlungen wurden generell die gleichen

Transektlinien abgefahren die waumlhrend der Flugzaumlhlungen beflogen wurden Das

Surveydesign und die Lage der Transekte ist daher in TP2 schon detailliert beschrieben und

soll an dieser Stelle nicht wiederholt werden Die Positionen der T-PODs in der Ostsee sind

164

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

in TP3 beschrieben und sollen hier ebenfalls nicht erneut aufgefuumlhrt werden In der Nordsee

sollten die T-PODs urspruumlnglich direkt auf den Transektlinien des Flugzaumlhlungsprojektes

(TP2) ausgebracht werden Dadurch waumlre fuumlr die Flugtage ein direkter Vergleich von

Sichtungen und T-POD Aufzeichnungen moumlglich gewesen Allerdings ist die

Wahrscheinlichkeit einer Sichtung in direkter Umgebung eines T-PODS genau zum Zeitpunkt

der Uumlberfliegung doch sehr gering und so wurde zu Gunsten sichererer Ausbringungsorte

Abstand von der urspruumlnglichen Idee genommen Zu Beginn kam es noch zu mehreren

Verlusten von T-PODs in der Nordsee Die Begleitumstaumlnde der Verluste weisen auf das

Uumlberfahren der Verankerungssysteme durch Schiffe hin Aus diesem Grund wurden fortan

nur noch Verankerungsplaumltze in der Naumlhe von bestehenden schon in Schiffskarten

verzeichneten Einrichtungen gesucht um so den T-PODs einen groumlszligeren Schutz zu bieten

Hierbei handelte es sich um 4 Messbojen der Bundesanstalt fuumlr Seeschifffahrt und

Hydrographie (BSH) Anders als an den Fahrwasserbegrenzungen die eine 200 m

Sperrzone um sich haben war es hier moumlglich die T-PODs in nur 100 m Entfernung zu den

Bojen auszubringen Zwei weitere Stationen konnten in den Kuumlstengewaumlssern der Insel Sylt

bei einem Messpfahl der GKSS im Wattenbereich eingerichtet werden Zuletzt wurde eine

Messstation einer anderen Arbeitsgruppe des FTZ Westkuumlste in der Naumlhe des Buumlsumer

Hafens zur Ausbringung eines weiteren T-PODs genutzt Zwei der anfaumlnglich genutzten

Ausbringungspositionen wurden trotz ihrer bdquogefaumlhrdetenldquo Lage weitergenutzt da sie eine

lange kontinuierlich Aufzeichnung vom gleichen Ort versprachen Eine Uumlbersichtskarte der

ausgebrachten T-PODs zeigt Abbildung 11

165

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 5: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1 Kurze Darstellung

11 Aufgabenstellung

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels T-PODs in Nord- und Ostsee hat sich

seit ihrer Testphase waumlhrend MINOS etabliert und als sinnvolle Ergaumlnzung zu visuellen

Erfassungsmethoden erwiesen Selbst bei widrigen Wetterbedingungen die keinen visuellen

Survey zulassen ist es moumlglich Schweinswale zu detektieren Allerdings war es bisher noch

nicht moumlglich einen Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der visuellen und der

akustischen Methode herzustellen bzw einen Korrekturfaktor zu ermitteln der die

Ergebnisse vergleichbar macht Diese Fragestellung nach der Vergleichbarkeit der beiden

Erfassungsmethoden war eine der entscheidenden Aufgaben die aus dem Projekt MINOS

hervorgegangen ist und als neue Aufgabenstellung in MINOSplus uumlbernommen wurde

Neben der Formulierung fuumlr ein Monitoringkonzept und der praktischen Anwendung der

Methoden begleitend zum Bau eines Windparks basierten die Hauptziele von MINOSplus

TP4 zum groszligen Teil auf Fragestellungen die das Projekt MINOS aufgeworfen hatte In

Kurzform lautete die Aufgabenstellung von MINOSplus TP4

1) Erreichen von Vergleichbarkeit parallel erhobener visueller und akustischer Daten bei

der Schweinswalerfassung und Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen beiden

parallel erhobenen Methoden fuumlr zukuumlnftige Dateneinordnung

2) Formulierung eines Konzepts fuumlr ein zukuumlnftiges Schweinswalmonitoring unter

Anwendung visueller und akustischer Techniken

3) Anwendung der visuellen und akustischen Methode im Rahmen eines

Effektmonitorings waumlhrend der Baumaszlignahmen fuumlr den Windpark Butendiek1

12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde

Des Weiteren wurden urspruumlngliche Fragestellungen bzw Aufgaben aus dem Projekt

MINOS weiter bearbeitet um Ergebnisse zu bestaumltigen und Schlussfolgerungen zu

1 Untersuchungen zu diesem Ziel waren unmoumlglich da es waumlhrend der Projektlaufzeit nicht zum geplanten Bau des Windparks kam

163

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

bestaumlrken Dies galt insbesondere fuumlr die Erhebung von T-POD Daten sowie zum Teil auch

fuumlr die Erhebung visueller Schiffsdaten Wie schon waumlhrend des Projekts MINOS arbeiteten

die Teilprojekte 2 3 und 4 eng zusammen und erhobene Daten der Einzelteilprojekte wurden

teilweise gemeinsam ausgewertet MINOSplus TP4 wurde zudem in Zusammenarbeit mit

verschiedenen Institutionen durchgefuumlhrt und erfuhr zusaumltzlich Unterstuumltzung von vielen

Helfern ohne welche die Verwirklichung des Teilprojekts nicht moumlglich gewesen waumlre Unter

Punkt 16 sind alle Kooperationspartner aufgelistet Studentische Hilfskraumlfte leisteten einen

groszligen Beitrag sowohl waumlhrend der Feldarbeit als auch bei der ersten Datendurchsicht der

T-POD Daten

13 Planung und Ablauf des Vorhabens

131 Konzept

Das grundlegende Ziel von MINOSplus war die Entwicklung eines Konzeptvorschlages fuumlr

ein Schweinswalmonitoring in Planungsgebieten fuumlr Windkraftanlagen Vier Methoden

wurden hierzu untersucht Visuelle Flugsurveys visuelle Schiffssurveys akustische

Schiffssurveys und statische akustische Aufzeichnungen durch T-PODS Am Ende der

Untersuchung sollte ein Bewertungsgeruumlst stehen welches Entscheidungstraumlgern bei der

Festlegung von Monitoringkonzepten hilft Hierbei sollte herausgearbeitet werden welche

Methode zur Beantwortung welcher Fragestellung am geeignetsten ist Dabei sollte ein

Schwerpunkt auf den Anforderungen an ein Monitoring waumlhrend des Baus von

Windkraftanlagen gelegt werden

132 Untersuchungsgebiet

Da viele Windkraftanlagen in deutschen Gewaumlssern geplant sind umfasste das

Untersuchungsgebiet die gesamte deutsche Ausschlieszligliche Wirtschaftszone (AWZ) sowie

die 12 sm Zone in der Nordsee als auch in der Ostsee Aus logistischen (und wie sich spaumlter

herausstellte auch aus Sicherheits-) Gruumlnden konnten T-PODS nicht beliebig und uumlberall

verteilt im Untersuchungsgebiet ausgebracht werden Daraus ergaben sich einige

Implikationen bezuumlglich der Vergleichbarkeit bei der Auswertung auf die spaumlter naumlher

eingegangen werden soll Fuumlr die Schiffszaumlhlungen wurden generell die gleichen

Transektlinien abgefahren die waumlhrend der Flugzaumlhlungen beflogen wurden Das

Surveydesign und die Lage der Transekte ist daher in TP2 schon detailliert beschrieben und

soll an dieser Stelle nicht wiederholt werden Die Positionen der T-PODs in der Ostsee sind

164

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

in TP3 beschrieben und sollen hier ebenfalls nicht erneut aufgefuumlhrt werden In der Nordsee

sollten die T-PODs urspruumlnglich direkt auf den Transektlinien des Flugzaumlhlungsprojektes

(TP2) ausgebracht werden Dadurch waumlre fuumlr die Flugtage ein direkter Vergleich von

Sichtungen und T-POD Aufzeichnungen moumlglich gewesen Allerdings ist die

Wahrscheinlichkeit einer Sichtung in direkter Umgebung eines T-PODS genau zum Zeitpunkt

der Uumlberfliegung doch sehr gering und so wurde zu Gunsten sichererer Ausbringungsorte

Abstand von der urspruumlnglichen Idee genommen Zu Beginn kam es noch zu mehreren

Verlusten von T-PODs in der Nordsee Die Begleitumstaumlnde der Verluste weisen auf das

Uumlberfahren der Verankerungssysteme durch Schiffe hin Aus diesem Grund wurden fortan

nur noch Verankerungsplaumltze in der Naumlhe von bestehenden schon in Schiffskarten

verzeichneten Einrichtungen gesucht um so den T-PODs einen groumlszligeren Schutz zu bieten

Hierbei handelte es sich um 4 Messbojen der Bundesanstalt fuumlr Seeschifffahrt und

Hydrographie (BSH) Anders als an den Fahrwasserbegrenzungen die eine 200 m

Sperrzone um sich haben war es hier moumlglich die T-PODs in nur 100 m Entfernung zu den

Bojen auszubringen Zwei weitere Stationen konnten in den Kuumlstengewaumlssern der Insel Sylt

bei einem Messpfahl der GKSS im Wattenbereich eingerichtet werden Zuletzt wurde eine

Messstation einer anderen Arbeitsgruppe des FTZ Westkuumlste in der Naumlhe des Buumlsumer

Hafens zur Ausbringung eines weiteren T-PODs genutzt Zwei der anfaumlnglich genutzten

Ausbringungspositionen wurden trotz ihrer bdquogefaumlhrdetenldquo Lage weitergenutzt da sie eine

lange kontinuierlich Aufzeichnung vom gleichen Ort versprachen Eine Uumlbersichtskarte der

ausgebrachten T-PODs zeigt Abbildung 11

165

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 6: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

bestaumlrken Dies galt insbesondere fuumlr die Erhebung von T-POD Daten sowie zum Teil auch

fuumlr die Erhebung visueller Schiffsdaten Wie schon waumlhrend des Projekts MINOS arbeiteten

die Teilprojekte 2 3 und 4 eng zusammen und erhobene Daten der Einzelteilprojekte wurden

teilweise gemeinsam ausgewertet MINOSplus TP4 wurde zudem in Zusammenarbeit mit

verschiedenen Institutionen durchgefuumlhrt und erfuhr zusaumltzlich Unterstuumltzung von vielen

Helfern ohne welche die Verwirklichung des Teilprojekts nicht moumlglich gewesen waumlre Unter

Punkt 16 sind alle Kooperationspartner aufgelistet Studentische Hilfskraumlfte leisteten einen

groszligen Beitrag sowohl waumlhrend der Feldarbeit als auch bei der ersten Datendurchsicht der

T-POD Daten

13 Planung und Ablauf des Vorhabens

131 Konzept

Das grundlegende Ziel von MINOSplus war die Entwicklung eines Konzeptvorschlages fuumlr

ein Schweinswalmonitoring in Planungsgebieten fuumlr Windkraftanlagen Vier Methoden

wurden hierzu untersucht Visuelle Flugsurveys visuelle Schiffssurveys akustische

Schiffssurveys und statische akustische Aufzeichnungen durch T-PODS Am Ende der

Untersuchung sollte ein Bewertungsgeruumlst stehen welches Entscheidungstraumlgern bei der

Festlegung von Monitoringkonzepten hilft Hierbei sollte herausgearbeitet werden welche

Methode zur Beantwortung welcher Fragestellung am geeignetsten ist Dabei sollte ein

Schwerpunkt auf den Anforderungen an ein Monitoring waumlhrend des Baus von

Windkraftanlagen gelegt werden

132 Untersuchungsgebiet

Da viele Windkraftanlagen in deutschen Gewaumlssern geplant sind umfasste das

Untersuchungsgebiet die gesamte deutsche Ausschlieszligliche Wirtschaftszone (AWZ) sowie

die 12 sm Zone in der Nordsee als auch in der Ostsee Aus logistischen (und wie sich spaumlter

herausstellte auch aus Sicherheits-) Gruumlnden konnten T-PODS nicht beliebig und uumlberall

verteilt im Untersuchungsgebiet ausgebracht werden Daraus ergaben sich einige

Implikationen bezuumlglich der Vergleichbarkeit bei der Auswertung auf die spaumlter naumlher

eingegangen werden soll Fuumlr die Schiffszaumlhlungen wurden generell die gleichen

Transektlinien abgefahren die waumlhrend der Flugzaumlhlungen beflogen wurden Das

Surveydesign und die Lage der Transekte ist daher in TP2 schon detailliert beschrieben und

soll an dieser Stelle nicht wiederholt werden Die Positionen der T-PODs in der Ostsee sind

164

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

in TP3 beschrieben und sollen hier ebenfalls nicht erneut aufgefuumlhrt werden In der Nordsee

sollten die T-PODs urspruumlnglich direkt auf den Transektlinien des Flugzaumlhlungsprojektes

(TP2) ausgebracht werden Dadurch waumlre fuumlr die Flugtage ein direkter Vergleich von

Sichtungen und T-POD Aufzeichnungen moumlglich gewesen Allerdings ist die

Wahrscheinlichkeit einer Sichtung in direkter Umgebung eines T-PODS genau zum Zeitpunkt

der Uumlberfliegung doch sehr gering und so wurde zu Gunsten sichererer Ausbringungsorte

Abstand von der urspruumlnglichen Idee genommen Zu Beginn kam es noch zu mehreren

Verlusten von T-PODs in der Nordsee Die Begleitumstaumlnde der Verluste weisen auf das

Uumlberfahren der Verankerungssysteme durch Schiffe hin Aus diesem Grund wurden fortan

nur noch Verankerungsplaumltze in der Naumlhe von bestehenden schon in Schiffskarten

verzeichneten Einrichtungen gesucht um so den T-PODs einen groumlszligeren Schutz zu bieten

Hierbei handelte es sich um 4 Messbojen der Bundesanstalt fuumlr Seeschifffahrt und

Hydrographie (BSH) Anders als an den Fahrwasserbegrenzungen die eine 200 m

Sperrzone um sich haben war es hier moumlglich die T-PODs in nur 100 m Entfernung zu den

Bojen auszubringen Zwei weitere Stationen konnten in den Kuumlstengewaumlssern der Insel Sylt

bei einem Messpfahl der GKSS im Wattenbereich eingerichtet werden Zuletzt wurde eine

Messstation einer anderen Arbeitsgruppe des FTZ Westkuumlste in der Naumlhe des Buumlsumer

Hafens zur Ausbringung eines weiteren T-PODs genutzt Zwei der anfaumlnglich genutzten

Ausbringungspositionen wurden trotz ihrer bdquogefaumlhrdetenldquo Lage weitergenutzt da sie eine

lange kontinuierlich Aufzeichnung vom gleichen Ort versprachen Eine Uumlbersichtskarte der

ausgebrachten T-PODs zeigt Abbildung 11

165

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 7: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

in TP3 beschrieben und sollen hier ebenfalls nicht erneut aufgefuumlhrt werden In der Nordsee

sollten die T-PODs urspruumlnglich direkt auf den Transektlinien des Flugzaumlhlungsprojektes

(TP2) ausgebracht werden Dadurch waumlre fuumlr die Flugtage ein direkter Vergleich von

Sichtungen und T-POD Aufzeichnungen moumlglich gewesen Allerdings ist die

Wahrscheinlichkeit einer Sichtung in direkter Umgebung eines T-PODS genau zum Zeitpunkt

der Uumlberfliegung doch sehr gering und so wurde zu Gunsten sichererer Ausbringungsorte

Abstand von der urspruumlnglichen Idee genommen Zu Beginn kam es noch zu mehreren

Verlusten von T-PODs in der Nordsee Die Begleitumstaumlnde der Verluste weisen auf das

Uumlberfahren der Verankerungssysteme durch Schiffe hin Aus diesem Grund wurden fortan

nur noch Verankerungsplaumltze in der Naumlhe von bestehenden schon in Schiffskarten

verzeichneten Einrichtungen gesucht um so den T-PODs einen groumlszligeren Schutz zu bieten

Hierbei handelte es sich um 4 Messbojen der Bundesanstalt fuumlr Seeschifffahrt und

Hydrographie (BSH) Anders als an den Fahrwasserbegrenzungen die eine 200 m

Sperrzone um sich haben war es hier moumlglich die T-PODs in nur 100 m Entfernung zu den

Bojen auszubringen Zwei weitere Stationen konnten in den Kuumlstengewaumlssern der Insel Sylt

bei einem Messpfahl der GKSS im Wattenbereich eingerichtet werden Zuletzt wurde eine

Messstation einer anderen Arbeitsgruppe des FTZ Westkuumlste in der Naumlhe des Buumlsumer

Hafens zur Ausbringung eines weiteren T-PODs genutzt Zwei der anfaumlnglich genutzten

Ausbringungspositionen wurden trotz ihrer bdquogefaumlhrdetenldquo Lage weitergenutzt da sie eine

lange kontinuierlich Aufzeichnung vom gleichen Ort versprachen Eine Uumlbersichtskarte der

ausgebrachten T-PODs zeigt Abbildung 11

165

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 8: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 11 T-POD Stationen in der Nordsee Uumlbersichtskarte

14 Material und Methode

141 Flugsurveys

Die Flugzaumlhlungen wurden nach der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo

Methode (Buckland et al 2001) durchgefuumlhrt Eine genaue Beschreibung findet sich im

Endbericht des TP2 und soll hier nicht wiederholt werden

142 Visuelle Schiffssurveys

Die visuellen Schiffssurveys folgten der gleichen Methode wie die Flugzaumlhlungen Die

Transekte fuumlr die Schiffssurveys waren ebenfalls die gleichen wie die der Flugsurveys Die

Schiffsgeschwindigkeit betrug 8-12 Knoten Die unterschiedliche Geschwindigkeit war durch

die unterschiedlichen genutzten Schiffe bedingt

Zwei Hauptbeobachter suchten das Gebiet kontinuierlich von 90deg Backbord bzw Steuerbord

zum Schiffsbug (0deg) ab Dabei wurden 7 x 50 Fernglaumlser mit Skaleneinteilung und

integriertem Kompass als Hilfsmittel eingesetzt Der mittlere Beobachter notierte alle

166

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 9: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sichtungen Zu den aufgezeichneten Daten gehoumlrten neben den automatisch vom Schiff

registrierten Positionsdaten (GPS) die Zeit einer Sichtung die Gruppengroumlszlige die Anzahl der

Kaumllber das Verhalten (zB Wandern Fressen Ruhen Ausweichen) Assoziationen (zB mit

Seevoumlgeln) die Entfernung und Schwimmrichtung in Relation zum Transekt und der

Ausloumlser der Sichtung (zB Ruumlckenfinne oder Wasserspritzer) Die Entfernung wurde mit

Hilfe der Skaleneinteilung des Fernglases und einem manuellen Entfernungsmesser (Lineal

mit Skalierung und fest definiertem Messabstand vom Auge aus) ermittelt Fuumlr die

Berechnung der tatsaumlchlichen rechtwinkligen Entfernung (x) der Sichtung zum Transekt

wurde die Formel

(F 1) x = r middot sin (α) mit r = gemessene horizontale Distanz zur Sichtung α = horizontaler Sichtungswinkel

verwendet (fuumlr Details siehe Buckland et al 2001) Die von der Beobachterplattform

gemessene horizontale Entfernung (r) wurde vorher fuumlr die Berechnung der rechtwinkligen

Entfernung zum Transekt mit der Formel

(F 2) r = h middot tan (β) mit h = Houmlhe der Bebachterplattform β = vertikaler Winkel von der Bebachterplattform zur Sichtung

houmlhenkorrigiert Die Surveys wurden bis zu maximal 3 Beaufort durchgefuumlhrt

143 Akustische Schiffssurveys

Die akustische Erfassung von Schweinswalen mittels eines vom Schiff geschleppten

Hydrophons basiert wie die visuelle Erfassung von Flugzeug oder Schiff aus auf den

Grundlagen der standardisierten bdquoLine-Transect Distance-Samplingldquo Methodik Die

akustischen Schiffssurveys wurden parallel zu den visuellen Schiffssurveys durchgefuumlhrt und

die abgefahrenen Transekte entsprachen den Transekten der visuellen Schiffszaumlhlungen

Dennoch handelt es sich bei dem akustischen Ansatz um eine neue sich noch in der

Entwicklung befindliche Methode zu der bis heute nur wenig veroumlffentlicht worden ist Die

Methode ist noch nicht vollstaumlndig etabliert und eine umfassendere Beschreibung von

Moumlglichkeiten Limitationen und der grundlegenden Technik daher an dieser Stelle

erforderlich

Zu Beginn der akustischen Erfassungen wurde das sogenannte IFAW System eingesetzt

ein passives Hydrophon System das speziell entwickelt wurde um hinter einem fahrenden

Schiff geschleppt die Echolokationslaute (Klicks) von Schweinswalen zu erfassen und

aufzuzeichnen Spaumlter wurde das weiterentwickelte SCANS-Hydrophonsystem fuumlr die

Datenerhebung genutzt Trotz einiger Weiterentwicklungen gegenuumlber dem urspruumlnglichen

167

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 10: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

System basieren beide Systeme auf der gleichen Methode die im Folgenden beschrieben

werden soll

1431 Konzept

Fuumlr das optimale Funktionieren des Hydrophonsystems werden einige Parameter als

gegeben vorausgesetzt So ist eine repraumlsentative akustische Erfassung nur dann moumlglich

wenn die Aussendung von Echolokationslauten durch die Schweinswale kontinuierlich erfolgt

und diese Klicks nicht mit anderen Unterwassergeraumluschen aus der Meeresumwelt

verwechselt werden koumlnnen Letzteres ist mit Sicherheit gewaumlhrleistet Der sehr

charakteristische Schweinswalklick ist in den marinen Gewaumlssern der Nordhemisphaumlre

einzigartig Es handelt sich hierbei um hochfrequente schmalbandige Laute (110-150 kHz)

mit einer sehr kurzen Dauer von ungefaumlhr 150-200 μs Die Intensitaumlt der Klicks ist mit

weniger als 200 dB re 1μPa in 1m im Vergleich zu den Lauten anderer Zahnwale wie zB

die des Pottwals (240 dB) oder die des Groszligen Tuumlmmlers (220 dB) relativ gering und setzt

dem Radius in dem ein akustisches System Schweinswale effektiv detektieren kann eine

natuumlrliche Grenze

Ob Schweinswale kontinuierlich Echolokationslaute aussenden ist lange diskutiert worden

Neueste Forschungsergebnisse zeigen allerdings dass die Zeitspannen in denen die Tiere

keine Laute aussenden selten laumlnger als 60 Sekunden andauern Die Perioden aktiver

Echolokation hingegen koumlnnen mehrere Minuten lang sein Betrachtet man nun die

einzigartige Charakteristik des Schweinswalklicks in Kombination mit den sehr kurzen

Echolokationspausen so kann ausgeschlossen werden dass das Surveyschiff einen

Schweinswal in naumlchster Naumlhe passiert ohne diesen zu detektieren

Eine weitere Voraussetzung ist dass der detektierte Schweinswal seine Position im

Verhaumlltnis zur Surveyplattform von der die Aufzeichnungen erfolgen (in diesem Fall dem

Schiff) weitgehend haumllt Nur unter dieser Voraussetzung ist es moumlglich die Position des

detektierten Tieres relativ genau zu bestimmen Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit

eines Schweinswals liegt bei 2 ms (~7 kmh) waumlhrend die uumlbliche Schiffsgeschwindigkeit

waumlhrend eines Surveys zwischen 8 und 12 Knoten (~13-22 kmh) betraumlgt Es bleibt jedoch

zu beachten dass Schweinswale uumlber kurze Distanzen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu

30 kmh erreichen koumlnnen Diese Tatsache koumlnnte wenn in der Auswertung nicht

beruumlcksichtigt zu verfaumllschten Ergebnissen fuumlhren

168

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 11: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Die Distance-Sampling Theorie nimmt grundsaumltzlich an dass das erfasste Tier sein

Verhalten nicht aufgrund des Beobachters veraumlndert bevor es erfasst wird Fuumlr den

Schweinswal wuumlrde dies bedeuten dass er sein natuumlrliches Schwimmverhalten (Richtung

Tauchzeit Geschwindigkeit) nicht waumlhrend der Annaumlherung des Schiffes aumlndert Mehrere

Studien haben jedoch gezeigt dass Schweinswale ab einer Entfernung von einem Kilometer

anfangen auf sich naumlhernde Schiffe zu reagieren und diesen auszuweichen (Palka and

Hammond 2001) Obwohl dies sicherlich von den jeweiligen Umstaumlnden abhaumlngig ist koumlnnte

hier die geschleppten Hydrophonmethode gegenuumlber der visuellen Schiffserfassung einen

Vorteil haben da die Detektion der Schweinswale hier erst ungefaumlhr hundertfuumlnfzig Meter

hinter dem Schiff erfolgt

1432 Technische Beschreibung

Das Hydrophonsystem besteht aus einem 200 m langen Hydrophonkabel einem Computer

mit der speziellen Software bdquoRainbow Click IFAWldquo und mehreren dazwischengeschalteten

Interface-Karten Das Kabel das hinter dem fahrenden Schiff im Wasser geschleppt wird

enthaumllt drei integrierte Hydrophone und einen Tiefensensor Unterwassergeraumlusche werden

von den hintereinandergeschalteten Hydrophonen aufgenommen und uumlber eine Reihe von

Verstaumlrkern und Frequenzfiltern an den Computer weitergeleitet auf dem eine Software

installiert ist welche die detektierten Geraumlusche automatisch klassifiziert und auf moumlgliche

Schweinswalklicks pruumlft

Die Software teilt die detektierten Geraumlusche in fuumlnf verschiedene Kategorien ein

a) Mit hoher Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

b) Mit geringer Wahrscheinlichkeit Schweinswalklick

c) Laumlrm niedriger Frequenz

d) 100 kHz Echosounder

e) Unbekanntes Geraumlusch

Die Merkmale fuumlr die Klassifikation von Schweinswalklicks (a plus b) sind dabei

a) Hohe Wahrscheinlichkeit Die Energie in einem Frequenzband von 100 kHz bis 150

kHz ist 10 dB houmlher als die des 20-80 kHz Bandes

b) Geringe Wahrscheinlichkeit Das 100-160 kHz Band ist 6 dB houmlher als die Energie

des 40-80 kHz Bandes

169

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 12: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Alle fuumlnf Klassifizierungen sind relativ weit gefasst sodass zusaumltzlich eine manuelle

Durchsicht der Daten und Auswahl der tatsaumlchlichen Schweinswalklicks notwendig ist

Die Aufnahme desselben Lautes uumlber zwei Hydrophone ermoumlglicht die Ermittlung eines

Winkels und damit einer Richtung aus der das Geraumlusch kommt (Abb 12)

Abbildung 12 Skizze eines geschleppten Hydrophons Ein Laut von der Mittellinie (rote vertikale Linie) wird zuerst auf das linke Hydrophon treffen und wird dann als ein Winkel kleiner als 90 Grad berechnet Daraus laumlsst sich nicht berechnen ob der Schweinswal ober- oder unterhalb des Hydrophonkabels war

Mit nur einem Winkel ist es allerdings nicht moumlglich die Quelle des Lautes zu lokalisieren Da

jedoch wie bereits begruumlndet angenommen werden kann dass Schweinswale kontinuierlich

Echolokationslaute aussenden werden von jedem Tier mehrere Klicklaute aufgezeichnet

Waumlhrend das Schiff die als stationaumlr angenommene Lautquelle passiert werden die Winkel

schrittweise von niedrigen zu hohen Werten ansteigen Berechnet man nun den Schnittpunkt

der Winkel so kann eine Position fuumlr die Geraumluschquelle abgeschaumltzt werden (Abb 13)

170

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 13: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 13 Einschaumltzung der Position Der Richtungspfeil gibt die Richtung des Kabels (Bewegungsrichtung des Schiffes) an Obwohl der Schnittpunkt niemals perfekt ist kann die senkrechte Distanz zur Transektlinie gut abgeschaumltzt werden

Wenn die Daten bis zu diesem Punkt aufgearbeitet worden sind bildet das Ergebnis eines

Surveys eine Reihe von Punkten mit Entfernungen zur Transektlinie Dieses Ergebnis ist

identisch mit dem eines visuellen Schiffs- oder Flugsurveys Die Standardstatistik der

Distance Sampling Methode kann dann auf die Daten angewandt werden um effektive

Streifenbreite Dichte und Verteilung zu bestimmen Wie spaumlter deutlich werden wird ist das

erreichen dieses Stadiums nicht ganz so einfach wie es zuerst erscheinen mag

144 Statisch akustisches Monitoring

In MINOSplus wurden fuumlr das statisch akustische Monitoring ausschlieszliglich T-PODs

eingesetzt und daher wird im folgenden nur noch diese Bezeichnung verwendet Das

Konzept und die Methode zur Verwendung der T-PODs wurde bereits im Endbericht MINOS

2004 und in mehreren Veroumlffentlichungen (zB Verfuss et al 2007) ausfuumlhrlich beschrieben

Die waumlhrend MINOSplus verwendeten T-PODs sind im Bericht fuumlr das TP3 des Deutschen

Meeresmuseums ausfuumlhrlich beschrieben Daher wird im folgenden nur auf die Unterschiede

in der Methodik zwischen TP3 und TP4 eingegangen

171

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 14: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

1441 Einstellungen

Die ersten MINOSplus Ergebnisse zeigten dass in der Nordsee sehr viel weniger

Hintergrundgeraumlusche von den T-PODs aufgezeichnet wurden als in der Ostsee Diese

Tatsache erlaubte es die Sensitivitaumlt der T-PODs in der Nordsee etwas houmlher zu setzen

wodurch wiederum bessere Vorraussetzungen fuumlr die Detektion von Schweinswalklicks

geschaffen wurden Waumlhrend die Ostsee T-PODs vom Deutschen Meeresmuseum Stralsund

mittels einer Kalibrierung im Wassertank standardmaumlszligig auf eine Sensitivitaumlt von 127 dB

eingestellt wurden entsprach die Sensitivitaumlt der Nordsee T-PODs etwa 121 dB Ein weiterer

Grund fuumlr diese erhoumlhte Sensitivitaumlt war auch dass diese Einstellung schon waumlhrend MINOS

benutzt wurde und nur durch diese Fortfuumlhrung die Vergleichbarkeit alter und neuer Daten

gewaumlhrleistet wurde Die Auswirkung dieser Einstellungsunterschiede auf die Detektion von

Schweinswalen wurde an in Gefangenschaft gehaltenen Tieren im FjordampBelt Center in

Kerteminde Daumlnemark getestet

1442 Verankerungssystem

In der Nord- und Ostsee ist die Gesetzgebung zur Kennzeichnung von stationaumlren

Forschungsstationen auf See unterschiedlich Auf der Nordsee muss eine derartige Station

und damit auch ein T-POD durch eine 2 m hohe gelbe Boje mit einem liegenden Kreuz an

der Spitze markiert werden Weiter muss die Boje mit einem Radarreflektor und dem

Schriftzug bdquoWarn-Stationldquo ausgestattet sein Aufgrund der Groumlszlige dieser Bojen wurden

Grundgewichte von bis zu 300 kg eingesetzt um ein Abtreiben der Station bei starkem

Seegang zu verhindern Eine Skizze des Verankerungssystems ist in der folgenden

Abbildung dargestellt (Abb 14)

172

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 15: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 14 Schema eines Nordsee Verankerungssystems

Um die Station fuumlr den Schiffsverkehr noch auffaumllliger zu machen wurden zusaumltzlich

lichtreflektierende Elemente an der Boje angebracht und eine weitere rhombische Boje

ausgesetzt Anschlieszligende Tests zeigten dass die Station an der Oberflaumlche ab einer

Entfernung von 1 NM mit bloszligem Auge und auf dem Radar in einem Radius von 3 NM

erkennbar ist Diese Versuche wurden allerdings bei gutem Wetter und mit Kenntnis der

genauen Position der Station durchgefuumlhrt Bei schlechtem Wetter und ohne aktive Suche

nach der Station waumlre ein Bemerken der Station unwahrscheinlicher gewesen Abbildung 15

zeigt ein Foto einer Nordseestation

173

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 16: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 15 Foto einer T-POD Station in der Nordsee Die offizielle Markierung in Form einer Warnboje sowie eine zusaumltzliche rhombische Boje als weitere Markierung

Dieses zuverlaumlssige Verankerungssystem erlaubte regelmaumlszligige Wartungen der Station von

einem Zodiak aus ohne das Verankerungssystem heben zu muumlssen Zusaumltzlich wurden die

Stationen einige Male pro Jahr mit dem Forschungsschiff bdquoSuumldfallldquo angefahren um das

gesamte Verankerungssystem zur Materialpruumlfung und gegebenenfalls zur Renovierung aus

dem Wasser zu heben

15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde

MINOSplus knuumlpft als Folgeprojekt von MINOS (2004) eng an den wissenschaftlichen und

technischen Stand zum Ende des MINOS Projektes an Im folgenden sind

Diskussionspunkte aus dem MINOS Endbericht der Teilprojekte 2 3 und 4 aufgelistet die

waumlhrend MINOSplus aufgegriffen wurden um entweder gewonnene Erkenntnisse

weiterzuverfolgen und zu bestaumltigen oder um erkannte Probleme zu loumlsen

MINOS TP2 ldquoDie Ergebnisse der Flugzaumlhlungen zeigten fuumlr die Sommermonate einen Nord-Suumld Dichtegradienten fuumlr Schweinswale im Untersuchungsgebiet mit houmlchsten Dichten im Norden nahe der daumlnischen Grenze und niedrigsten Dichten im Suumlden nahe der niederlaumlndischen Grenzerdquo

Mittels seriell eingesetzter T-PODs entlang der nordfriesischen Kuumlste von Westerland (Sylt)

bis Buumlsum sollte untersucht werden ob dieser Gradient durch akustische Erfassungen

bestaumltigt werden kann

MINOS TP3 ldquoT-POD Erfassungen koumlnnen zu keiner Abundanzschaumltzung genutzt werdenrdquo

174

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 17: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Unter der Annahme dass die Zahl anwesender Schweinswale die Menge der

Echolokationsklicks in der Umgebung bestimmt und sich somit die Chance auf eine

Detektion durch T-PODs mit steigender Schweinswalzahl erhoumlht sollte untersucht werden

ob eine Korrelation zwischen errechneten Dichten aus visuellen Erfassungen und

akustischen Detektionen aus dem gleichen Zeitraum in einem Gebiet ermittelt werden kann

Fuumlr eine derartige Untersuchung ist eine groszlige Datengrundlage zwingend Es bedarf groszliger

Datenmengen beider Erfassungsmethoden aus mehreren Gebieten und zu verschiedenen

Jahreszeiten um uumlber einen Vergleich zu Ergebnissen zu kommen Unter anderem um

diese Datengrundlage zu erweitern wurden die Erfassungen mittels beider Methoden

waumlhrend MINOSplus weitergefuumlhrt Insgesamt steht dieser Punkt in engem Zusammenhang

mit der Ermittlung eines Korrekturfaktors zwischen der visuellen und akustischen

Surveymethode und wird spaumlter zusammen mit diesem ausgewertet und betrachtet

MINOS TP4 rdquo T-PODs koumlnnen nicht von einem Schiff geschleppt werden und somit nicht parallel zu einem visuellen Survey vom Schiff aus genutzt werden Sie sind daher ungeeignet um die visuellen und akustischen Erfassungen direkt zu vergleichenrdquo

Auf Grund der eindeutigen Erkenntnis aus MINOS (2004) dass sich T-PODs nicht fuumlr das

Schleppen hinter einem fahrenden Schiff eignen wurden keine weiteren Versuche T-PODs

zu schleppen unternommen und das vormalige System nicht weiter verwendet Stattdessen

wurde der Einsatz des IFAW Schlepphydrophons und des neu entwickelten SCANS II

Schlepphydrophons auf seine Tauglichkeit als komplementaumlre Methode zum visuellen

Survey getestet

MINOS TP4 ldquoDie Schlepphydrophonmethode ist wesentlich robuster gegenuumlber schlechten Wetterbedingungen als beide visuellen Methodenrdquo

Waumlhrend verschiedener Surveys mit wechselnden Wetterbedingungen wurden visuelle und

akustische Methoden parallel eingesetzt um die moumlglichen Vorteile der

Schlepphydrophonmethode zu uumlberpruumlfen

MINOS TP4 ldquoDie Ausbringung von T-PODs in dem sehr windexponierten Gebiet vor Sylt ist zwar moumlglich aber schwierigrdquo

Es wurde angenommen dass die Schwierigkeiten ihre Ursache einmal in Materialverlust

bedingt durch Zerstoumlrung der Verankerungssysteme hatten zum anderen in schlechter

Datenqualitaumlt durch die Aufzeichnung groszliger Mengen an Stoumlrgeraumluschen Deshalb wurden

Verbesserungen an den Verankerungssystemen und Veraumlnderungen an den Einstellungen

175

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 18: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

der T-PODs vorgenommen um die Untersuchungsvoraussetzungen zu optimieren und

Probleme zu minimieren

16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Die Bedeutung der schon in der Projektplanung beschlossenen Kooperation mit weiteren

MINOSplus Instituten kann nicht stark genug betont werden Eine weitere Partnerschaft

wurde mit dem GKSS Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) geschlossen Sie

ermoumlglichte die Benutzung eines ihrer Forschungspfaumlhle in der Nordsee als T-POD Station

Die Bundespolizei unterstuumltzte die Wartung der Ostsee T-PODs waumlhrend des Winters wenn

niedrige Temperaturen Fahrten mit dem Schlauchboot verboten Die GSM (Gesellschaft zum

Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander stellten die Daten Ihrer T-POD

Station in der Ostsee zur Verfuumlgung

2 Eingehende Darstellung

21 Erzielte Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den einzelnen Fragestellungen und Hauptzielen von MINOSplus sollen

der Reihe nach dargestellt und diskutiert werden

211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden

Grundlage fuumlr die Errechnung eines Korrekturfaktors zwischen verschiedenen

Erfassungsmethoden ist das Vorliegen einer Korrelation zwischen den erzielten Ergebnissen

zweier Methoden Die Uumlberpruumlfung einer solchen Korrelation ist daher der erste Schritt auf

dem Weg zu einem Korrekturfaktor Dieser wurde fuumlr die beiden besten verfuumlgbaren

Datensets aus MINOS und MINOSplus unternommen den T-POD und den

Flugzaumlhlungsdaten Aus den Flugzaumlhlungsdaten wurde fuumlr jedes Stratum (vergl TP2) und fuumlr

jeden Survey die Schweinswaldichte berechnet Die Ergebnisse sind detailliert in TP2

beschrieben und sollen am folgenden Diagramm nur exemplarisch fuumlr das Gebiet F

(Mecklenburger Bucht) gezeigt werden In Abbildung 21 ist die ermittelte Dichte und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall fuumlr Gebiet F dargestellt

176

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 19: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

00

01

02

03

04

05

06

07

08

080

2

090

2

100

2

110

2

120

2

010

3

020

3

030

3

040

3

050

3

060

3

070

3

080

3

090

3

100

3

110

3

120

3

010

4

020

4

030

4

040

4

050

4

060

4

070

4

080

4

090

4

100

4

110

4

120

4

010

5

020

5

030

5

040

5

050

5

060

5

070

5

080

5

090

5

MonatJahr

Dic

hte

(Indi

vk

m2 )

Abbildung 21 Aus den Flugzaumlhlungsdaten berechnete Dichten (und ihre Konfidenzintervalle) fuumlr alle Surveys im Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien zeigen die errechneten Dichtewerte an die vertikalen Linien die zugehoumlrigen Konfidenzintervalle

Die T-POD Daten wurden in gleicher raumlumlicher und zeitlicher Aufteilung wie die

Flugzaumlhlungsdaten also pro Flugsurveygebiet und -monat ausgewertet Wie in Tabelle 1 im

Anhang zu sehen ist wurde fuumlr jedes Gebiet die Zahl der ausgebrachten T-PODs bestimmt

die Zahl der Ausbringungstage und schlieszliglich die durchschnittliche Zahl der

schweinwalpositiven Tage (porpoise positive days PPD) pro Flugsurveymonat () inklusive

berechnet Zum Vergleich mit dem Beispiel fuumlr die Ergebnisse der Flugzaumlhlungen in Gebiet F

(Abb 21) zeigt die Abbildung 22 die ausgewerteten T-POD Daten fuumlr das gleiche Gebiet

Abzulesen sind jeweils pro Surveymonat der Anteil schweinswalpositiver Tage und das

zugehoumlrige Konfidenzintervall So wurde zum Beispiel im Juli 2004 eine durchschnittliche

Schweinswalklickaktivitaumlt von 75 ermittelt Das Konfidenzintervall dazu gibt an dass mit

90iger Wahrscheinlichkeit der tatsaumlchliche Wert zwischen 41 und 100 lag Insgesamt ist

ein saisonales Muster zu erkennen mit houmlheren Werten in den Sommermonaten als im

Winter was auch schon in TP3 nachgewiesen werden konnte

177

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 20: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Aktivitaumlt pro Monat in Gebiet F

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

080

209

02

100

211

02

120

201

03

020

303

03

040

305

03

060

307

03

080

309

03

100

311

03

120

301

04

020

403

04

040

405

04

060

407

04

080

409

04

100

411

04

120

401

05

020

503

05

040

505

05

060

507

05

080

509

05

100

511

05

120

501

06

020

603

06

040

605

06

060

607

06

080

609

06

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Tage

Mon

at T

age

Abbildung 22 Akustische Schweinswalaktivitaumlt gemessen durch T-PODs in Gebiet F (Mecklenburger Bucht) Die kurzen horizontalen Linien geben die berechnete durchschnittliche Zahl schweinswalpositiver Tage die vertikalen Linien das zugehoumlrige Konfidenzintervall an

Die so aufbereiteten Ergebnisse beider Erfassungsmethoden wurden dann auf eine

Korrelation uumlberpruumlft Gemeinsam in einem Diagramm aufgetragen zeigen sich die

Ergebnisse der Flugzaumlhlungen sowie der T-POD Erfassungen nach Gebiet und

Surveymonaten wie in Abbildung 23 dargestellt

178

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 21: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD versus Aerial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

00 01 02 03 04 05 06 07 08

Density (Aerial)

Act

ivity

(TPO

Area E

Area F

Area G

Abbildung 23 Vergleich visuell und akustisch erhobener Daten Jeder Punkt stellt einen Monat mit akustischen sowie visuell erfassten Schweinswaldaten dar Die horizontalen und vertikalen Linien geben die Konfidenzintervalle beider Datensets an Die Farbe und Form der Punkte stehen fuumlr die Untersuchungsgebiete aus denen die Daten stammen

Obwohl die Darstellung auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag und die

Konfidenzintervalle groszlig erscheinen liegt eine Korrelation zwischen den Datensaumltzen vor

Das Ergebnis einer GAM (Generalised Additive Model) -Analyse das die Konfidenzintervalle

einschlieszligt die Zahl der ausgebrachten T-PODs die Zahl der Aufzeichnungstage und das

Gebiet zeigen einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen den ermittelten

Dichten aus den Flugzaumlhlungen und der Zahl der schweinswalpositiven Tage pro Monat

(Abb 24)

179

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 22: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 24 Korrelationskurve Die dargestellten Punkte entsprechen den Punkten in Abbildung 23 allerdings ist zu beachten dass die Achsen hier vertauscht sind Die schwarze Kurve stellt das beste Model dar die roten Kurven die 5 bzw 95 Konfidenzgrenzen

Nach diesem Modell koumlnnen bei 73iger Anpassungsguumlte folgende Aussagen getroffen

werden

1 Bei weniger als 35 schweinswalpositiver Tage in einem Monat liegt die

Schweinswaldichte im Gebiet unter 01 Tierekm2

2 Bei 35 bis 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat liegt die Schweinswaldichte

im Gebiet bei 01 bis 04 Tierekm2

3 Bei mehr als 80 schweinswalpositiven Tagen pro Monat ist die Dichte houmlher als

04 Tierekm2

Eine entsprechende Dreiteilung nach den oben genannten Punkten ist durch die vertikalen

Linien in Abbildung 24 dargestellt

Auch wenn es selbstverstaumlndlich erscheinen mag dass mehr Schweinswale in einem Gebiet

auch automatisch mehr akustische Aktivitaumlt bedeutet wird dieser Zusammenhang hier das

erste Mal statistisch nachgewiesen Damit stellt dieses Ergebnis eines der wichtigsten

Erkenntnisse aus MINOSplus TP4 dar Fuumlr zukuumlnftige Arbeiten ist dieses Ergebnis von

groszliger Wichtigkeit Forschung zur Abundanz wird zwar weiterhin auf visuellen Surveys

180

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 23: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

beruhen da diese speziell dafuumlr ausgerichtet sind und sich als Methode etabliert haben

Allerdings ist es anhand der vorliegenden Ergebnisse nun moumlglich T-PODs als Ergaumlnzung

auszubringen zum Beispiel vor Schlechtwetterperioden die einen visuellen Survey

unmoumlglich machen Auf diese Weise koumlnnte man auch in solchen Phasen dennoch zu einer

wenn auch weniger genauen Abundanzabschaumltzung gelangen Um die Korrelation noch

genauer bestimmen zu koumlnnen und daruumlber zu genaueren Abundanzschaumltzungen durch T-

PODs zu gelangen sind weitere parallele Erfassungen mit simultanen Flugzaumlhlungen und T-

POD Ausbringung notwendig Bisher kann die T-POD Methode Dichteunterschiede nur bis

zu einer Dichte von 04 Tierenkm2 feststellen Sie ist bei den Dichteverhaumlltnissen somit nur

fuumlr die Ostsee guumlltig und selbst hier in der westlichen Ostsee nicht in allen Jahreszeiten

anwendbar da im Spaumltsommer die Dichten dort zu hoch sind Dies gilt auch ganzjaumlhrig fuumlr

die Nordsee In Gebieten mit houmlheren Dichten wie eben in weiten Teilen der deutschen

Nordsee muumlsste wahrscheinlich die Zeitskala herabgesetzt werden am besten auf

schweinswalpositive Stunden um eine feinere Aufloumlsung als Grundlage fuumlr einen Vergleich

zu haben Waumlhrend MINOS und MINOSplus gelang es nur wenige akustische Daten in der

Nordsee zu sammeln Damit liegt keine ausreichende Datenlage fuumlr eine vergleichbare

statistische Auswertung vor

Zusammenfassend kann gesagt werden dass es insgesamt noch nicht moumlglich war einen

allgemeinguumlltigen Korrekturfaktor zu berechnen jedoch gelang es dafuumlr wichtige

Grundlagen zu schaffen In der Ostsee koumlnnen aufgrund der Ergebnisse schon grobe

Abundanzschaumltzungen anhand von T-POD Daten vorgenommen werden in der Nordsee

fehlt die ausreichende Datengrundlage

212 Dichtegradient in der Nordsee

Drei T-POD Stationen in der Nordsee wurden zur akustischen Uumlberpruumlfung des

Dichtegradienten ausgewaumlhlt bdquoWesterlandldquo bdquoSylt Sldquo und bdquoSuumlderpiepldquo (Abb 11) Ihre

Positionen bilden zusammen eine Linie von Nord nach Suumld und zudem lieferten diese drei

Stationen die laumlngste kontinuierliche Datenaufzeichnung (Zeitreihe) und somit die breiteste

Datengrundlage fuumlr einen Vergleich zwischen einzelnen T-POD Stationen

Die T-POD Daten wurden mit verschiedenen zeitlichen Aufloumlsungen ausgewertet und

dargestellt Es handelt sich jeweils um den gleichen Datensatz der sich nur in Abhaumlngigkeit

der Auswertung unterschiedlich darstellt

181

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 24: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Analysiert man die Daten auf Minutenbasis erhaumllt man folgende Ergebnisse (Abb 25)

Nord-Suumld Gradient auf Minutenskala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05Se

p 05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

MonatJahr

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 25 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Minuten je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Abbildung 25 zeigt deutlich dass auf Minutenbasis kein signifikanter Unterschied an

Schweinswalaufzeichnungen zwischen den Stationen festgestellt werden und somit kein

Gradient nachvollzogen werden kann Aus diesem Grund wurden keine weiteren

statistischen Analysen auf Minutenebene unternommen

Es ist bei dieser Art der Auswertung wichtig zu bedenken dass eine Analyse auf

Minutenbasis stark durch das Verhalten der Schweinswale beeinflusst wird An Stationen in

deren Naumlhe Schweinswale laumlngere Zeit verweilen zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme

nehmen die schweinswalpositiven Minuten stark zu sind aber trotzdem nicht gleichzusetzen

mit einer erhoumlhten Anzahl anwesender oder vorbeischwimmender Tiere Dabei ist es

unwahrscheinlich dass die Tiere laumlnger als eine Stunde in Reichweite eines T-PODs

verweilen Deshalb erscheint es sinnvoll die Daten auf Stundenbasis zu untersuchen (Abb

26)

182

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 25: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Nord-Suumld Gradient - Stundenskalierung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Apr 0

5

Mai

05

Jun

05

Jul 0

5

Aug

05

Aug

05

Sep

05

Okt

05

Nov

05

Dez

05

Jan

06

Feb

06

Mrz

06

Apr 0

6

Mai

06

Jun

06

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Monat Jahr

()

WesterlandSylt SSuumlderpiep

Abbildung 26 N-S Gradient Dargestellt ist der Anteil schweinswalpositiver Stunden je Surveymonat fuumlr drei verschiedene T-POD Stationen

Auch auf Stundenbasis ausgewertet spiegeln die Daten der drei T-POD Stationen keinen

signifikanten Unterschied in der Haumlufigkeit der Schweinswaldetektionen wider Auch wenn

diese Art der Auswertung eine gewisse Glaumlttung (bdquosmoothingldquo) in die Daten besonders der

Station bdquoSylt Sldquo bringen kann wird nach wie vor keine Trennung zwischen den Stationen

deutlich Deshalb wurden wiederum keine weiteren statistischen Analysen auf dieser

Zeitebene unternommen

Der Dichtegradient scheint demnach nicht mittels T-POD Aufzeichnungen nachgewiesen

oder bestaumltigt werden zu koumlnnen Eine moumlgliche Erklaumlrung dafuumlr ist dass die

Schweinswaldichte in der Nordsee und besonders in dem Gebiet in dem die 3 T-PODs

ausgebracht waren zu hoch ist um Dichteunterschiede auf akustischer Ebene widerspiegeln

zu koumlnnen Wie schon in Kapitel 211 beschrieben wurde kann ein visuell ermittelter

Dichteunterschied bisher nur fuumlr Dichten bis 04 Tierekm2 durch akustische Detektionen

bestaumltigt werden Alle houmlheren Dichten lassen kaum noch Differenzierung zu Selbst wenn

also eine aumlhnliche Korrelation zwischen visuell ermittelter Dichte und akustischer

Detektionshaumlufigkeit wie in der Ostsee vorlaumlge so waumlre sie bei den hohen Dichten in diesem

Bereich der Nordsee (2-5 Tierekm2) nicht nachweisbar Ein weiterer Grund liegt

moumlglicherweise in dem insgesamt kleinen Gebiet in dem sich alle 3 T-PODs befanden Es ist

gut moumlglich dass uumlber solch geringen Distanzen kein Dichtegradient nachweisbar ist Der

durch die Flugzaumlhlungen aufgedeckte Dichtegradient betrifft das gesamte

183

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 26: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Untersuchungsgebiet also die gesamte deutsche Nordsee und besteht somit auf recht

groszliger Skala

213 Akustischer Schiffsurvey

In 2006 wurde im Rahmen von MINOSplus ein vom 9 bis 25 Juni mehrwoumlchiger

Schiffsurvey in Kooperation mit BMVEL amp dem BfN durchgefuumlhrt der einer visuellen

Erfassung von Schweinswalen in der gesamten deutschen Nordsee diente (zusaumltzlich

kleinere Teile der daumlnischen britischen und niederlaumlndischen Gewaumlsser) Neben

Schweinswalen wurden auch andere marine Saumluger und der Schiffsverkehr aufgenommen

Zusaumltzlich wurde bei dieser Ausfahrt das SCANS-Schlepphydrophon zur akustischen

Erfassung von Schweinswalen eingesetzt Hier soll nun auf die akustischen Ergebnisse des

Schlepphydrophons und auf Ergebnisse eines zur selben Zeit in diesem Gebiet

durchgefuumlhrten Flugsurveys eingegangen werden Die gesamte Ausfahrt wird in dem

Abschlussbericht des BMELV-Projektes dargestellt (Scheidat et al 2007)

Das Hydrophon wurde uumlber eine Gesamtstrecke von 4848 km hinter dem Schiff geschleppt

wobei 304 Schweinswale akustisch detektiert wurden

Abbildung 27 zeigt die abgefahrenen Transekte des gesamten Surveys (rote Linien) und alle

akustischen Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte)

184

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 27: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 27 Akustische Detektionen des SCANS-Hydrophons Transektlinien (rote Linien) und Schweinswaldetektionen (weiszlige Punkte) vom Nordsee Survey 2006

Trotz der flaumlchenmaumlszligig guten Abdeckung muss bei Betrachtung der Abbildung 27

beruumlcksichtigt werden dass das Schlepphydrophon nicht in Gebieten mit weniger als 20 m

Wassertiefe eingesetzt wurde Auch wenn sich das Hydrophon bei einer

Surveygeschwindigkeit von 10 kn nur in 5 bis 7 m Wassertiefe befindet sollte durch eine

Mindestwassertiefe von 20 m eine Grundberuumlhrung des Hydrophons beim Aufstoppen oder

einer Kursaumlnderung des Schiffes ausgeschlossen werden Durch die Entscheidung in

tieferen Gewaumlssern zu bleiben konnten auch weitere Gefahrenquellen fuumlr das technische

Equipment wie unmarkierte Schiffswracks und andere Hindernisse am Meeresboden

gemieden werden

Der Karte (Abb 27) ist zu entnehmen dass die Verteilung der Schweinswaldetektionen uumlber

das Surveygebiet nicht gleichmaumlszligig ist Besonders im oumlstlichen Bereich (Fluggebiet C siehe

TP2) und in einem Teilgebiet im Nordwesten ndash dem sogenannten bdquoEntenschnabelldquo ndash findet

sich eine Haumlufung von Detektionen Der Hotspot im bdquoEntenschnabelldquo faumlllt in das

vorgeschlagene NATURA 2000 Gebiet bdquoDoggerbankldquo was die Ergebnisse dieses

Schiffssurveys besonders interessant macht Wie bestaumlndig der Hotspot in diesem Gebiet

185

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 28: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

tatsaumlchlich ist laumlsst sich noch nicht sagen da seit 2006 keine Folgeuntersuchungen in

diesem Gebiet durchgefuumlhrt wurden

Abbildung 28 Flugsichtungen Transektlinien (Schwarze Linien in N-S oder O-W Richtung) und Schweinswalsichtungen (rote Markierungen) der Flugzaumlhlungen im Juni 2006

Der Flugsurvey (Abb 28) deckt sich zeitlich nicht exakt mit dem Schiffssurvey in Abbildung

27 wurde aber in der letzten Woche vor und an den ersten Tagen nach Ende des

Schiffssurveys durchgefuumlhrt Es ist hervorzuheben dass das Gebiet C obwohl es zu denen

mit dem geringsten Aufwand zaumlhlt die houmlchste Dichte von Schweinswalsichtungen pro km

aufweist Dieses Ergebnis stimmt mit den akustischen Detektionen des Schiffssurveys und

auch den Ergebnissen (fruumlherer) Flugzaumlhlungen im Rahmen von MINOS MINOSplus und

weiteren Projekten uumlberein Dieses Gebiet ist bereits als eines mit besonders hoher

Scheinswaldichte bekannt Auffaumllliger ist daher dass die Flugzaumlhlungen keine houmlheren

Sichtungsraten im bdquoEntenschabelldquo-Gebiet ergaben was darauf hindeuten koumlnnte dass der

akustisch nachgewiesene Hotspot weniger stabil ist als der in Gebiet C

186

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 29: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen

Wie schon waumlhrend des Vergleichs der akustischen und visuellen Methode aufgezeigt

koumlnnen T-POD Daten mit verschiedener zeitlicher Aufloumlsung ausgewertet werden Im

folgenden werden Gezeitenrhythmus Tageszeit und Saisonalitaumlt nacheinander einzeln

betrachtet

2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee

Eines der ersten Ergebnisse von MINOSplus TP4 war die Entdeckung von Unterschieden in

der Detektionshaumlufigkeit in Zusammenhang mit der Tide T-PODs die in der Meldorfer Bucht

ausgebracht waren zeichneten Schweinswalaktivitaumlt als eine Funktion des

Gezeitenrhythmus auf Ein Sensor in jedem T-POD nimmt kontinuierlich die Lage des

Geraumltes im Wasser auf welche sich entsprechend des Gezeitenstroms aumlndert Anhand

dieser Ausrichtung lieszligen sich aufgezeichnete Klicks den Gezeitenperioden zuordnen In

Abbildung 29 ist ein 33-Stunden-Ausschnitt der Aufzeichnungen eines T-PODs zu sehen Es

wird deutlich dass die Zahl der detektierten Schweinswalklicks jeweils bei Hochwasser am

groumlszligten ist Dieser Zusammenhang konnte auch statistisch mittels eines 2-seitigen T-Tests

nachgewiesen werden Der Test zeigte dass signifikant mehr schweinswalpositive Minuten

pro Gezeitenperiode () (Hochwasser Niedrigwasser Ablaufend Auflaufend) waumlhrend

Hochwasser vorlagen als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser (Abb 210)

187

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 30: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abbildung 29 Schweinswaldetektionen in Zusammenhang mit der Tide Screenshot des T-POD Programms Die Laumlnge der vertikalen Linien gibt die Zahl der Klickabfolgen pro 30 min Intervall an in rot die Schweinswalklicks mit hoher Wahrscheinlichkeit in gelb die mit niedriger Wahrscheinlichkeit Am oberen Rand der Grafik ist der Gezeitenstand anhand der Ausrichtung des T-PODs im Wasser abzulesen Zusaumltzlich sind die Perioden von Hoch- und Niedrigwasser in violett bzw gruumln unterlegt

188

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 31: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum15 Tage Mai 2005

Rot

FW1 HW

Statistische Unterschiede

0

5

10

15

20

25

30

35

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Z

yklu

stei

l (

)

H

Abbildung 210 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Mai 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanzlevel belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hoch- als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Erklaumlrungen fuumlr die vorliegenden Funde liegen sehr wahrscheinlich in den

Gezeitenstroumlmungen begruumlndet Der Gezeitenstrom in der Meldorfer Bucht kann

Stroumlmungsgeschwindigkeiten von uumlber 5 Knoten erreichen Aus anderen Nordseegebieten

wie z B der Umgebung des daumlnischen Windparks Horns Rev oder aber auch aus der

Irischen See ist bekannt dass die akustische Aktivitaumlt von Schweinswalen in Gebieten mit

starker Stroumlmung (Henrik Skov und Frank Thomsen pers Mitteilung) und bei Flut (Carlstroslashm

2005) houmlher ist Die Begruumlndung dieser Beobachtungen wurde in der besseren

Nahrungsverfuumlgbarkeit mit zunehmender Stroumlmungsgeschwindigkeit gesehen Es wurde

angenommen dass ein Schweinswal bei starker Stroumlmung lediglich seine Position halten

muss und die Stroumlmung ihm die Beute bestaumlndig vorbeitreibt

Das Fehlen bzw die starke Reduktion der akustischen Aktivitaumlt von Schweinswalen waumlhrend

eben der Gezeitenperioden mit starker Stroumlmung in der Meldorfer Bucht hingegen koumlnnte in

einer zu hohen Stroumlmungsgeschwindigkeit begruumlndet liegen Es ist anzunehmen dass es fuumlr

einen Schweinswal einen zu hohen Energieaufwand bedeutet seine Position in so starker

Stroumlmung zu halten oder gegen an zu schwimmen In diesem Falle waumlre es naheliegend

dass die Tiere warten bis die Stroumlmung abnimmt und Hochwasser erreicht ist um dann in

die Bucht zu schwimmen und die durch die Stroumlmung eingetragene Beute zu jagen

189

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 32: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum45 Tage Juli-August 2005

Rot

NW

NW

Statistische Unterschiede

0

2

4

6

8

10

12

FW1 FW2 HW NWZyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil (

)

Abbildung 211 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht Juli-August 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Daten aus Juli und August 2005 wurden mittels der gleichen statistischen Analysen

untersucht zeigten aber ein anderes Bild (Abb 211) Insgesamt wurden weniger

Schweinswale im Juli und August als im Mai detektiert Ein signifikanter Unterschied bestand

hier zwischen Niedrigwasser und den beiden starken Stroumlmungsperioden ablaufendem und

auflaufendem Wasser Die oben aufgefuumlhrte Erklaumlrung wuumlrde auf dieses Phaumlnomen

angewendet nach wie vor dafuumlr sprechen dass die Tiere es vermeiden gegen starke

Stroumlmungen anzuschwimmen Jedoch scheidet das Einspuumllen von Beute in die Bucht an

dieser Stelle als moumlgliche Erklaumlrung aus

Wiederum noch weniger Schweinswale wurden im Winter aufgezeichnet Eine Auswertung

der Daten aus November und Dezember konnte die zuvor aufgestellte Theorie nicht

bestaumltigen Im Winter zeigten sich die niedrigsten Aktivitaumlten waumlhrend Niedrigwasser

signifikant niedriger als waumlhrend der Stroumlmungsperioden (Abb 212)

190

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 33: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tideabhaumlngigkeit Buumlsum33 Tage November-Dezember 2005

Rot

FW1

Statistische Unterschiede

00

02

04

06

08

10

12

FW1 FW2 HW NW

Zyklusteil

schw

eins

wal

posi

tive

Min

uten

Zyk

lust

eil

()

Abbildung 212 Statistische Auswertung der Tidenabhaumlngigkeit Daten aus der Meldorfer Bucht November-Dezember 2005 Ein 2-seitiger T-Test mit einem 5 Signifikanz Level belegt signifikante Unterschiede in der akustischen Aktivitaumlt in Abhaumlngigkeit von der Tide mit mehr Aktivitaumlt waumlhrend Hochwasser als waumlhrend Niedrigwasser oder ablaufendem Wasser FW1 = ablaufendes Wasser FW2 = auflaufendes Wasser HW = Hochwasser NW = Niedrigwasser

Insgesamt kann man sagen dass ein Zusammenhang zwischen Gezeiten und

Schweinswalklickaktivitaumlt zu finden ist dass allerdings wahrscheinlich nicht die Tide selbst

ausschlaggebend ist sondern ein weiterer damit in Zusammenhang stehender Faktor die

Schweinswalaktivitaumlt dirigiert Um diese Zusammenhaumlnge besser erklaumlren zu koumlnnen und

Ergebnisse zu bestaumltigen bedarf es weiterer Untersuchungen und groumlszligerer Stichprobenzahl

in der Zukunft

2142 Tagesrhythmus

In einem weiteren Auswertungsansatz wurde uumlberpruumlft ob die Tageszeit das Verhalten der

Tiere bestimmt Wiederum anhand der Daten aus dem Monat Mai 2005 von der ldquoStation Sylt

Srdquo wurde daher der Tagesverlauf der Schweinswalaktivitaumlt untersucht Fuumlr die Daten eines

Monats wurde fuumlr jede Stunde des Tages der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver

Minuten berechnet (Abb 213) Es zeigte sich eine houmlhere Schweinswalaktivitaumlt tagsuumlber als

nachts

191

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 34: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2005 -5

Abbildung 213 Tagesrhythmus Daten von May 2005 von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo Anteil Durchschnittlicher Anteil Schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats Tagsuumlber ist eine deutlich houmlhere Aktivitaumlt erkennbar als nachts

Bei einer Betrachtung aller Surveymonate stellt sich die Beobachtung jedoch als wenig

charakteristisch heraus und das beobachtete Muster stellt sich nicht fuumlr alle Tage als

statistisch nachweisbar dar (Abb 214)

192

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 35: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Tagesrhythmus - Sylt S

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Tageszeit (Stunde)

PPM

St

d (

) H

2006 -5

2006 -4

2006 -3

2006 -2

2006 -1

2005 -12

2005 -9

2005 -8

2005 -7

2005 -6

2005 -5

Abbildung 214 Tagesrhythmus Daten von der T-POD Station ldquoSylt Srdquo aus verschiedenen Monaten Es wurden nur Monate ausgewertet die wenigstens Aufnahmen von 14 Tagen aufwiesen Dargestellt ist der durchschnittliche Anteil schweinswalpositiver Minuten pro Stunde () fuumlr jede Stunde des Tages waumlhrend eines Monats

Allerdings muss man bedenken dass die Stunde eine rein menschliche Zeiteinteilung ist

unabhaumlngig von tatsaumlchlichen biologischen Rhythmen Biologische Rhythmen orientieren

sich vielmehr an der Tageslichtzeit welche sich im Verlauf des Jahres mit dem Sonnenstand

aumlndert Demnach kann die Stunde von 16-17h zum Beispiel nicht als eine gleichbleibende

Einheit im Jahresverlauf erachtet werden Eine natuumlrliche Einteilung fuumlr Tages- und Nachtzeit

waumlren die Zeiten vor bzw nach Sonnenauf- und -untergang Dementsprechend muumlsste in

einem weiteren Analyseschritt Hell- und Dunkelperioden verglichen werden Fuumlr einen

Schweinswal selbst sind die Lichtverhaumlltnisse dabei wahrscheinlich von geringer Bedeutung

da er sich mit Hilfe von Echolokation orientiert und nicht auf Licht angewiesen ist Aber viele

ihrer Beuteorganismen weisen ein lichtabhaumlngiges Verhalten auf Von Schwarmfischen wie

Hering oder Sprotte ist bekannt dass sie sich tagsuumlber die meiste Zeit bodennah aufhalten

und gegen Sonnenuntergang in die Wassersaumlule aufsteigen Der Grund hierfuumlr liegt

wahrscheinlich in der Feindvermeidung dem Ausweichen gegenuumlber visuell jagenden

Oberflaumlchenraumlubern wie Moumlwen Kormoranen und Seeschwalben Benthische Fischarten

die im oder auf dem Sediment des Bodens leben wie zB alle Plattfische Sandaale und

Grundeln sind groszligenteils nachtaktiv und verbringen den Tag zumeist ruhend nicht jedoch

Schweinswale die weder auf Licht noch auf Oberflaumlchennaumlhe der Beute angewiesen sind

193

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 36: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schweinswale koumlnnen in der deutschen Nordsee mit ihrer maximalen Tiefe von 100m

problemlos den Boden erreichen und auch am Boden jagen aber generell kann man sagen

dass in den Daumlmmerungsstunden mehr Aktivitaumlt der Beuteorganismen anzutreffen ist als

tagsuumlber oder nachts und so ein Auffinden der Beute leichter ist

2143 Saisonalitaumlt

Saisonale Verteilungsmuster wurden nicht nur mittels der Flugzaumlhlungen untersucht deren

Analyse sowohl fuumlr die Nord- als auch die Ostsee unter TP2 zu finden ist sondern auch

mittels der T-PODs Ausgebrachte T-PODs decken nur ein kleines Gebiet um sich herum

akustisch ab Daher ist ihre Aussagekraft uumlber die Anwesenheit oder Abwesenheit von

Schweinswalen in einem groszligen Gebiet limitiert wenn nur wenige T-PODs ausgebracht

sind Aufnahmen eines einzelnen T-PODs sind stark abhaumlngig von der akustischen Aktivitaumlt

einzelner vorbeischwimmender Tiere und es ist kaum moumlglich anhand eines einzelnen

Datensatzes zuverlaumlssige Aussagen zu Dichte oder Verteilung zu treffen Insgesamt waren

in der Nordsee zu wenige Ausbringungen von T-PODs an sicheren Standorten moumlglich um

eine gute Abdeckung und somit einen guten Datensatz fuumlr eine saisonale Auswertung fuumlr

das gesamte Gebiet zu erhalten Stattdessen wurde uumlberpruumlft ob eine gewisse Saisonalitaumlt

auch an einzelnen T-POD Stationen nachzuvollziehen ist Die saisonale Auswertung der T-

POD Daten fuumlr die Ostsee wurde schon waumlhrend des Vergleichs der visuellen und

akustischen Methode beschrieben In der Nordsee wurde mit den Daten ebenso wie in der

Ostsee verfahren Wie beschrieben erfolgte die saisonale Auswertung der T-POD Daten

zunaumlchst auf Stundenbasis als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag mittels der T-

POD Software Die Abbildungen (215 bis 221) zeigen alle Daten von allen Stationen in der

Nordsee die mindestens Daten uumlber 6 Monate erbrachten Nur eine der Stationen (Station

bdquoBuumlsumldquo) zeigte einen saisonalen Unterschied mit weniger schweinswalpositiven Stunden im

Winter als im Sommer Doch auch an dieser Station ist die Saisonalitaumlt nur als Trend zu

bewerten und die Datenreihe nicht lang genug um sichere Aussagen treffen zu koumlnnen Zum

Vergleich findet sich in der Reihe der folgenden Abbildungen zuerst eine Grafik mit einer

Auswertung einer Ostsee T-POD Station (Kalkgrund) die eine deutliche Saisonalitaumlt aufwies

Die Zeitskala ist in allen Grafiken identisch

194

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 37: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 215 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoKalkgrundrdquo analysiert als Anteil Schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der Schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Ein saisonales Muster mit hoher Aktivitaumlt im Sommer und niedriger im Winter ist deutlich erkennbar

195

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 38: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 216 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoWesterlandrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es gab keinen Tag ohne Schweinswaldetektion (die Vertikale Linie erreicht an keinem Punkt die 0 Linie) Es ist jedoch kein saisonales Muster erkennbar

196

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 39: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 217 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet Srdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

197

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 40: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 218 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSperrgebiet SWrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

198

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 41: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 219 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSylt Mrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

199

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 42: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat Jahr

schw

eins

wal

posi

tive

Stun

den

Tag

()

Abbildung 220 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoSuumlderpieprdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar

200

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 43: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat

Min 25 75 Max

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan

05Fe

b 05

Mrz

05

Apr 0

5M

ai 0

5Ju

n 05

Jul 0

5Au

g 05

Sep

05O

kt 0

5N

ov 0

5D

ez 0

5Ja

n 06

Feb

06M

rz 0

6Ap

r 06

Mai

06

Jun

06Ju

l 06

Aug

06Se

p 06

Okt

06

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Monat

schw

eins

wea

lpos

itive

Stu

nden

Tag

()

Abbildung 221 Saisonale Verteilung Gesamte Daten der T-POD Station ldquoBuumlsumrdquo analysiert als Anteil schweinswalpositiver Stunden pro Tag () verteilt uumlber die Monate Die Enden der vertikalen Linien kennzeichnen das jeweilige prozentuale Maximum und Minimum der schweinswalpositiven Stunden pro Tag fuumlr den jeweiligen Monat Die Enden der blauen Kaumlsten bezeichnen das 75 und 25 Quartil Es ist kein saisonales Muster erkennbar Ein abnehmender Trend in der Detektionsrate von Sommer zu Winter ist erkennbar

Der auffaumlllige Unterschied zwischen Kalkgrund und allen Nordseestationen liegt in der Laumlnge

der Zeitreihe An keiner der Nordseestationen gelang es eine ausreichend lange Zeit

kontinuierlich Daten aufzuzeichnen um uumlberhaupt verlaumlssliche Aussagen zur Saisonalitaumlt

treffen zu koumlnnen Hierfuumlr gab es 2 Ursachen Einmal wurden einige Stationen erst 2006 in

Betrieb genommen da erste Erfahrungen mit den Stationen Sylt S Sylt M and Sylt N (in

diesem Bericht nicht aufgefuumlhrt) gezeigt hatten dass die T-PODs in der Nordsee nicht

beliebig auszubringen sind sondern besonderen Schutzes und Kennzeichnung beduumlrfen Es

war zu groszligem Materialverlust durch das Abreiszligen von T-PODs bei Uumlberfahren von Schiffen

oder durch Fischerei gekommen Diesem Problem konnte nur durch die Ausbringung der T-

PODs in direkter Naumlhe zu anderen prominenten Seezeichen die moumlglichst schon auf den

Seekarten eingetragen waren begegnet werden Zum anderen war die aufgezeichnete

201

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 44: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Gesamtaktivitaumlt in der Nordsee uumlberall wesentlich houmlher als an der Station Kalkgrund

obwohl diese die Station mit den houmlchsten Aufzeichnungsraten in der Ostsee ist Dieses

hohe Aktivitaumltslevel fuumlhrte wahrscheinlich dazu dass vorhandene saisonale Muster akustisch

nicht erkannt werden koumlnnen da selbst bei vergleichsweise geringen Dichten immer noch

viele Tiere anzutreffen sind Es steht somit weiterhin aus ein geeignetes analytisches

Instrument zu finden um saisonale Unterschiede in der Nordsee akustisch nachzuweisen

22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans

Die Ergebnisse aus TP4 wurden im Laufe des Projektes in den Zwischenberichten von

MINOSplus im Jahr 2005 und 2006 vorgestellt Muumlndlich wurden die Daten bei den

Statusseminaren des MINOSplus Projektes in 2004 2005 und 2006 praumlsentieren

Reges Interesse fand die Praumlsentation der Ergebnisse bei den internationalen Fachtagungen

der European Cetacean Society (ECS) im Jahre 2005 und 2006 in Form von Postern

Weiterhin wurden bei den Konferenzen der ECS 2006 und 2007 waumlhrend

themenspezifischen Workshops Vortraumlge gehalten Derzeit wird an mehreren Publikationen

gearbeitet die in internationalen Fachzeitschriften erscheinen sollen

23 Eingehende Darstellung des waumlhrend der Durchfuumlhrung des Vorhabens aus dem ZE bekannt gewordenen Fortschritts auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Waumlhrend der Projektlaufzeit von MINOSplus wurde das Projekt SCANSII Projekt

durchgefuumlhrt Fuumlr dieses Projekt liegen bisher weder der Endbericht noch Veroumlffentlichungen

vor Das Projekt hat in Bezug auf die Arbeiten des TP4 Erkenntnisse in der

Weiterentwicklung des Einsatzes des Schlepphydrophons geleistet

In Daumlnemark wurden in den beiden Windparks vor Horns Rev und Nysted Untersuchungen

vom National Environmental Research Institute (NERI) zu den Auswirkungen des Baus und

der Inbetriebnahme auf marine Saumluger durchgefuumlhrt Zaumlhlungen von Schweinswalen vom

202

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 45: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Schiff wurden zwischen 1999 und 2006 in Horns Rev durchgefuumlhrt um die Habitatnutzung

durch Schweinswale und die Auswirkungen der Anlagen auf Schweinswale zu beurteilen

Eine akustische Uumlberwachung mittels T-PODs fand zwischen 2001 und 2005 sowohl in dem

Gebiet von Horns Rev als auch Nysted statt Die Autoren berichten dass waumlhrend der

Bauphase in Horns Rev ein Ruumlckgang der Praumlsens von Schweinswalen und eine Reaktion

von Schweinswalen auf eine Distanz von 15 km zu beobachten war Waumlhrend der

Betriebsphase wurde keine Veraumlnderung in der Habitatnutzung festgestellt In Nysted

hingegen wurde waumlhrend des Baus und des Betriebs der Windkraftanlagen ein deutlicher

Ruumlckgang der Echoortungsaktivitaumlt von Schweinswalen erfasst Dieser Effekt war zwei Jahre

nach dem Bau noch vorhanden aber mit einer langsam wieder ansteigenden Ruumlckkehr von

Schweinswalen In beiden Windparks wurden starke Effekte waumlhrend der Rammphase

registriert die in Nysted staumlrker waren als in Horns Rev

Im Rahmen des Projektes 03HS059 zum bdquoMonitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssernldquo wurden zwei Fragestellungen bearbeitet 1)

Ermittlung der Abundanz von Schweinswalen und anderer Kleinwalarten in deutschen

Gewaumlssern 2) Erprobung Entwicklung und Einsatz von passiven akustischen

Monitoringmethoden auf Fischereiforschungsfahrzeugen Auf den ersten Aspekt soll hier

nicht eingegangen werden Die zweite Fragestellung war jedoch von direkter Relevanz fuumlr

das TP4 Daher sollen hier kurz die Ergebnisse zu diesem Aspekt zusammengefasst

dargestellt werden Die Weiterentwicklung und der Einsatz des Schlepphydrophons stellte

sich als eine kostenguumlnstige Methode zum Monitoring von Verteilungsmustern von

Schweinswalen dar Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Datenbank entwickelt in der

die Ergebnisse des Hydrophoneinsatzes (Schweinswaldetektionen pro Kilometer Fahrt)

gespeichert werden Dieses Format erlaubt eine schnelle Abfrage und Darstellung in

Geographischen Informationssystemen (GIS) und somit auch potentiell eine Verknuumlpfung mit

anderen Datenbanken Die Auswertung der gesammelten Daten zeigt eine nicht

gleichmaumlszligige Verteilung von Schweinswaldetektionen in der Deutschen Bucht und der

Ostsee Die houmlchsten Detektionsraten wurden im Offshore-Bereich vor Sylt und in der

Ostsee im Bereich der daumlnischen Inseln ermittelt Ausfuumlhrlichere Informationen sind im

Endbericht zu diesem Projekt dargestellt

203

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 46: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

24 Eingehende Darstellung der erfolgten oder geplanten Veroumlffentlichungen des Ergebnisses

Zwei wissenschaftliche Veroumlffentlichungen sind basierend auf den erhobenen Daten und

gewonnenen Erkenntnissen geplant

1) Die Korrelation zwischen Flugzaumlhlungsdaten und T-POD Daten hat wichtige

Ergebnisse erbracht die unbedingt veroumlffentlicht werden

2) Das Langzeitmonitoring mit T-PODs in der Nordsee hat in dieser Form noch nie

stattgefunden Deshalb werden diese Erfahrungen und Ergebnisse veroumlffentlicht

3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

TP4 basierte auf vier Monitoringmethoden fuumlr Schweinswale Visuelle Flugzaumlhlungen

visuelle Schiffszaumlhlungen Schlepphydrophon und T-PODs deren Unterschiede in den

folgenden Punkten dargestellt sind

1 Visuelle Flug- und Schiffszaumlhlungen ermoumlglichen die Ermittlung von relativen und

absoluten Abundanzen deren saisonale und intraannuelle Varianz Absolute

Abundanzen koumlnnen nur berechnet werden wenn bestimmt wird wie groszlig der Anteil

der nicht erfassten Schweinswale ist (zB aufgrund von Tauchphasen

Observerfehler) Ferner werden Informationen zur Abundanz von Mutter-Kalb-Paaren

und zum Verhalten der Tiere als Indikator fuumlr Habitatnutzung erhoben Die visuellen

Methoden sind jedoch nur guten Wetterbedingungen und bei Tage einsetzbar

2 Surveys mit dem Schlepphydrophon erlauben theoretisch ebenfalls die Ermittlung

von relativen und absoluten Abundanzen Hier muumlssen jedoch weiterhin

Korrekturfaktoren fuumlr die Berechnung ermittelt werden Wenn dies erfolgt ist werden

die Ergebnisse direkt vergleichbar zu den visuell erhobenen Daten sein Der Einsatz

des Schlepphydrophons ist unabhaumlngig vom Tageslicht und auch bei schlechteren

Wetterbedingungen noch einsetzbar

3 Der Einsatz von T-PODs ist vor allem zur Ermittlung der kleinskaligen Habitatnutzung

wichtig Es werden kontinuierlich Daten in einem begrenzten Gebiet erhoben

Gleichzeitig koumlnnen auch begrenzt Aussagen zum Verhalten der Tiere in der

Umgebung der PODs getroffen werden Derzeit lassen sich keine absoluten

204

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 47: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Abundanzen ermitteln In Gebieten geringer Dichte koumlnnen grobe relative

Abundanzen abgeschaumltzt werden In Gebieten hoher Dichte fuumlhren die POD-Daten

zu einer Unterschaumltzung der Abundanzen Die Methode ist unabhaumlngig vom Wetter

Die folgende Tabelle fasst Staumlrken und Schwaumlchen der einzelnen Methoden noch einmal

zusammen

I - Stationaumlre akustische Registrierung (T-POD)

II - Schlepphydrophon (akustischer Survey)

III - visueller Survey Schiff

IV - visueller Survey Flugzeug

I II III IV

Zu erwartende Ergebnisse

Absolute Dichte Abundanz nein nein ja ja

Verteilungsmuster ja ja ja ja

Trendabschaumltzungen ja teilweise ja ja

Relative Dichte ja ja ja ja

MutterKalb-Vorkommen nein nein ja ja

Verhaltensbeobachtungen moumlglich ja nein ja ja

saisonale Trends ja ja ja ja

Rahmenbedingungen der Studien

Systematische Abdeckung des Untersuchungsgebietes teilweise teilweise ja ja

Gebiete kleiner Groumlszlige ja teilweise teilweise teilweise

Gebiete sehr geringer Dichte ja teilweise nein nein

Unabhaumlngig von Wetter- und Lichtverhaumlltnissen ja ja nein nein

205

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 48: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Zeitgleiche Aufnahme ozeanographischer Parameter teilweise nein ja nein2

Im Folgenden werden die Unterschiede diskutiert und miteinander verglichen

Schiffsurveys (visuell und akustisch)

Die Schiffserfassungen sowohl die visuellen als auch die akustischen konnten weniger

eingesetzt werden als geplant Somit haben diese auch weniger Ergebnisse eingebracht als

die anderen beiden Methoden die Flugzaumlhlungen und die T-PODs Dafuumlr gibt es zwei

Hauptgruumlnde Dass zur Verfuumlgung stehende Budget fuumlhrte zu einer gewissen Abhaumlngigkeit

von Schiffen fuumlr die keine oder nur geringe Charterkosten bezahlt werden mussten zB die

Forschungsschiffe der Universitaumlt Kiel Nur eines dieser Schiffe die FK Littorina hatte freie

Kapazitaumlten im Fahrtenplan die genutzt werden konnten Die freien Schiffzeiten lagen jedoch

ausschlieszliglich in den Wintermonaten Schlechtes Wetter (Nebel schwerer Seegang)

waumlhrend der Ausfahrten auf FK Littorina resultierte in sehr niedrigen Sichtungsraten die

nicht einmal eine Auswertung der visuellen Schiffsdaten zulieszligen Eine grundlegende

Folgerung aus den Ergebnissen der visuellen Schiffszaumlhlungen fuumlr Schweinswale in der

Nordsee im Rahmen von TP4 muss deshalb sein dass es unwahrscheinlich ist gute

Ergebnisse mit Schiffszaumlhlungen zu erhalten solange kein geeignetes Forschungsschiff in

konstanter Bereitschaft zur Verfuumlgung steht Nur in diesem Falle waumlre es moumlglich Zeitfenster

mit gutem Wetter optimal zu nutzen Des weiteren sollte ein geeignetes Forschungsschiff die

Moumlglichkeit zum Aufbau einer Double-Plattform bieten die es erlaubt einen g(0) Wert zu

ermitteln und damit absolute Abundanzen abschaumltzen zu koumlnnen

Auf der anderen Seite sind die waumlhrend MINOS und MINOSplus genutzten Schiffe sehr gut

dafuumlr geeignet das Schlepphydrophon zu fahren was sich als eine viel versprechende

Monitoringmethode herausgestellt hat Das Schlepphydrophon wurde von den

Forschungsschiffen Suumldfall FK Littorina FFS Walther Herwig III Aurelia und der FFK Solea

aus eingesetzt In allen Faumlllen lief es technisch sehr gut Die Ergebnisse fielen trotz allem

gering aus was hauptsaumlchlich auf Software und Computerprobleme zuruumlckzufuumlhren war da

das System relativ haumlufig abstuumlrzte und eine Reparatur an Bord fast unmoumlglich machte

Die wichtigste Voraussetzung fuumlr einen Survey mit Hydrophon ist dass das Schiff einen

Ausleger besitzt uumlber den das Hydrophon gefahren werden kann Uumlber diesen Ausleger wird

2 Zukuumlnftig geplant (zB SST Sensor)

206

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 49: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

das Hydrophon einige Meter seitlich neben das Schiff gefuumlhrt und kann damit auszligerhalb des

Kielwassers geschleppt werden und so der von der Schiffsschraube erzeugte Laumlrm

weitestgehend gemieden werden Verbleibende Stoumlrgeraumlusche sind dann nur noch auf

Wasserturbulenzen entlang des Hydrophons zuruumlckzufuumlhren und damit unvermeidbar

Die Fahrtgeschwindigkeit des Surveyschiffes ist ebenfalls von groszliger Bedeutung da der

Unterschied von Schiffsgeschwindigkeit zur Schwimmgeschwindigkeit des Schweinswals

sehr hoch sein muss um die Entfernung zu den Tieren abschaumltzen zu koumlnnen Daher sollte

sichergestellt sein dass das Schiff zehn bis zwoumllf Knoten schnell fahren kann Bei dieser

Geschwindigkeit und einem 150 bis 180 m ausgebrachtem Kabel waumlre das Hydrophon 4 bis

7 m unter der Oberflaumlche und der generelle Rat von Kapitaumlnen mehrerer Schiffe war es

unter diesen Umstaumlnden nicht in weniger als 20 m tiefem Wasser zu fahren Mit einem

zusaumltzlichen Scherbrett waumlre es moumlglich die Tauchtiefe des Hydrophons zu kontrollieren Es

konnte bisher noch nicht getestet werden ob eine Kombination dieser beiden Systeme

technisch moumlglich ist Nichts desto trotz ist dieser Ansatz sehr vielversprechend und eine

Moumlglichkeit die uumlberpruumlft werden sollte Die Ergebnisse des geschleppten Hydrophons sind

ebenfalls sehr vielversprechend da sie die Ergebnisse der bewaumlhrten Flugzaumlhlungsmethode

widerspiegeln aber weniger wetterabhaumlngig sind So stellt das Schlepphydrophon eine

sinnvolle Ergaumlnzung und eventuell Schlechtwetteralternative zu den Flugzaumlhlungen dar

auch wenn sie wesentlich zeitaufwendiger ist

T-PODs

Die T-PODs wurden sowohl in TP3 als auch in TP4 mit sehr unterschiedlichen Erfolgen

eingesetzt In der Ostsee zeigten die T-PODs saisonale Muster der Schweinswalaktivitaumlt auf

mit erklaumlrbaren Unterschieden zwischen verschiedenen Gebieten Solche Muster konnten

mit den T-PODs in der Nordsee nicht nachgewiesen werden Allerdings wurden hier auf

anderen zeitlichen Ebenen Rhythmen festgestellt Tiden- und Tageszeitabhaumlngigkeiten

Fuumlr Gebiete mit geringer Schweinswaldichte konnte eine Korrelation zwischen T-POD

Aufzeichnungen und der mittels Flugzaumlhlungen bestimmten Dichte nachgewiesen werden

was darauf hoffen laumlsst zukuumlnftig aus T-POD Daten absolute Abundanzen abschaumltzen zu

koumlnnen Das Hauptproblem der T-POD Erfassungen in der Nordsee ist nach wie vor der

Verlust von Ausruumlstung dem nur mit schwerer Verankerung und robusten Materialien

begegnet werden kann Da jedoch die Verankerungssysteme fuumlr die Ostsee im Rahmen vom

TP3 (siehe Schlussbericht zu FKZ 0329946C) und anderen Einsaumltzen auch fuumlr die Nordsee

207

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 50: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

weiterentwickelt wurden werden diese Verluste bei zukuumlnftigen Einsaumltzen minimiert bzw

abgestellt werden koumlnnen

Fuumlr TP4 mussten alle Arbeiten von einem kleinen Schlauchboot aus getaumltigt werden koumlnnen

was die moumlgliche Distanz der T-POD Stationen zur Kuumlste in der diese noch ausgebracht

und gewartet werden konnten einschraumlnkte Dieses Problem wurde praktisch unloumlsbar als

sich herausstellte dass die T-PODs wetterabhaumlngiger sind als zunaumlchst angenommen

wurde

Die Aufzeichnungen selbst werden von schlechtem Wetter kaum beeinflusst doch die

Bergung der T-PODs innerhalb der vorgesehenen Zeit stellte sich als ausgesprochen

kompliziert dar Als schlimmsten Fall kann das Beispiel der letzten T-POD Ausbringung in

TP4 angefuumlhrt werden Die T-PODs wurden im September 2006 ausgebracht und sollten

nach 6-8 Wochen wieder geborgen inspiziert und danach wieder ausgebracht werden

(ultimo Oktober- primo November) Doch aufgrund extremer Wetterbedingungen uumlber den

ganzen Winter und Fruumlhling war ein Bergen der T-PODs vor Mitte April unmoumlglich und

erfolgte so erst acht Monate nach der Ausbringung Der Verlust mehrerer T-PODs war die

Folge da die Verankerungssysteme nicht fuumlr eine solche Zeitspanne konstruiert worden

waren

Flugsurveys

Die Flugsurveys sollen in TP4 nicht eingehend beschrieben werden da sie ausfuumlhrlich in

TP2 dargestellt sind Es soll jedoch hervorgehoben werden dass sie von allen getesteten

Monitoringmethoden die besten Ergebnisse lieferten Sie fuumlhrten zu robusten

Abundanzabschaumltzungen fuumlr die gesamte deutsche Nord- und Ostsee sowie detailliert fuumlr 7

Untergebiete Weiter konnten die Zaumlhlungen deutliche saisonale Muster in der

Schweinswalverteilung nachweisen

Das Hauptproblem der Flugsurveys ist die Verfuumlgbarkeit geeigneter Flugzeuge (hohe

Tragflaumlchen ldquoBubble Windowsldquo erfahrene Piloten) sowie ebenfalls die Wetterabhaumlngigkeit

Ohne ein Flugzeug samt Piloten permanent auf stand-by zur Verfuumlgung zu haben ist es nicht

moumlglich jedes geeignete Wetterfenster angemessen auszunutzen

Generell ist es bei visuellen Erfassungen wichtig dass die Beobachter erfahren und trainiert

sind Unterschiede bzw Maumlngel in den Faumlhigkeiten der Beobachter koumlnnen die Datenqualitaumlt

stark beeinflussen Kurzzeitige Veraumlnderungen in der Verteilung von Schweinswalen wie

zB in Tiden- oder Tageszeitabhaumlngigkeit koumlnnen mit Flugsurveys allerdings nur schwer

208

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 51: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

nachvollzogen werden Hierfuumlr sind langfristiger ausgebrachte stationaumlre Methoden wie die

T-PODs wesentlich geeigneter

31 Empfehlungen fuumlr das Meeressaumlugermonitoring im Rahmen der

Windenergie

Ein ideales Monitoring vor waumlhrend oder nach dem Bau einer Windkraftanlage wuumlrde alle

getesteten Monitoringmethoden kombinieren Die verschiedenen Methoden ergaumlnzen sich

gegenseitig hervorragend und ihr gleichzeitiger Einsatz waumlre ideal Falls dies aus finanziellen

Gruumlnden nicht moumlglich so ist denkbar dass fuumlr verschiedene Stadien eines Windfarm

Projektes (Basis Bauphase Betrieb und Abbau) jeweils verschiedene Methoden genutzt

werden koumlnnten da Effekte in unterschiedlicher Reichweite und Intensitaumlt zu erwarten

waumlren Wichtig ist jedoch dass zumindest visuelle und T-POD-Daten kontinuierlich erhoben

werden Die folgende Vorgehensweise waumlre empfehlenswert

311 Grundlage (vor der Bauphase)

Dies ist eine sehr wichtige Untersuchungsphase da hier die Vergleichsbasis fuumlr die

folgenden Projektphasen geschaffen wird Es muss festgestellt werden wie viele

Schweinswale sich im Gebiet aufhalten wie sich diese im Gebiet verteilen (gibt es raumlumliche

Schwerpunkte Wie ist die Habitatnutzung) und wie sich die Dichte und Verteilung saisonal

aumlndert Aus diesem Grund ist hier eigentlich der Einsatz aller im weiteren Projektverlauf

genutzten Monitoringmethoden erforderlich auf jeden Fall aber die Flugzaumlhlungen zur

Abschaumltzung der Abundanz und von Verteilungsmustern

312 Bauphase

Von den Effekten der Bauphase dh den Rammstoumlszligen wird angenommen dass ihre

Auswirkungen nur von kurzer Dauer dafuumlr jedoch sehr stark sind Durch die extreme

Lautstaumlrke der Stoumlszlige ist ein sofortiges Verlassen der naumlheren Umgebung der Lautquelle

durch die Tiere naheliegend Ebenso ist es wahrscheinlich dass die Tiere hierdurch nicht

dauerhaft vertrieben werden sondern nach Abschluss dieser Bauphase zuruumlckkehren Fuumlr

den Nachweis solcher Phaumlnomene ist der Einsatz von T-PODs die exakt fuumlr den Nachweis

von An- oder Abwesenheit von Tieren konstruiert wurden ideal Der T-POD bietet praumlzise

Zeiteinstellungen und konstante Monitoringkapazitaumlten In Kombination mit der Kenntnis vom

209

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 52: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

genauen Zeitpunkt der Rammungen sind dies hervorragende Monitoringbedingungen Die

Eignung von T-PODs fuumlr solche Zwecke konnte waumlhrend der daumlnischen Horns Rev

(Nordsee) und Nystedt (Ostsee) Projekte gezeigt werden

Es ist noch ungeklaumlrt wie weitreichend der Effekt der Rammungen einzuschaumltzen ist Die in

TP1 waumlhrend MINOS und MINOSplus gewonnenen Erkenntnisse uumlber das Houmlrvermoumlgen

von Schweinswalen erlauben aber gute Abschaumltzungen daruumlber wie weit die Rammstoumlszlige

fuumlr einen Schweinswal houmlrbar sind ab welcher Entfernung Verhaltensveraumlnderungen

wahrscheinlich sind und ab welcher Naumlhe zur Schallquelle physiologische Schaumlden fuumlr die

Tiere befuumlrchtet werden muumlssen

Visuelle Untersuchungen von Schiff oder Flugzeug werden als geeignet befunden und wir

empfehlen ein sog BACI-Design (Before After Control Impact) zeitnah zu den Baugebieten

in einem kleinraumlumigen Gebiet auszufuumlhren Dies erlaubt die Erfassung und Quantifizierung

moumlglicher Effekte auf Verteilung Dichte Verhalten und Aggregationen Dazu sollen

Schiffsurveys (visuelle Erfassung) und parallel das Schlepphydrophon (akustische

Erfassung) eingesetzt werden Es wird empfohlen jeweils eine laumlngere Ausfahrt

(durchgehend bis zu 14 Tagen) vor waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren

Es ist auch sinnvoll Befliegungen in einem groumlszligeren Bereich um das Baugebiet vor

waumlhrend und nach der Bauphase durchzufuumlhren um eine eventuelle Verlagerung von

Verteilungsschwerpunkten bewerten zu koumlnnen

313 Betrieb

Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar

geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die

beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der

natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im

Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und

akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey

sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt

werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu

210

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 53: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der

Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden

314 Abbau

Zu dieser Projektphase wurden bis jetzt noch keine Studien durchgefuumlhrt und die zu

empfehlenden Untersuchungsmethoden waumlren stark davon abhaumlngig ob die Windfarm

einfach nur auszliger Betrieb genommen oder ob sie wieder vollstaumlndig abgebaut wuumlrde Wenn

die Propeller entfernt und die Tuumlrme und Fundamente aus dem Wasser geholt wuumlrden

waumlren diese Arbeiten wahrscheinlich vergleichbar mit denen zur Bauphase und die zu

empfehlende Methode daher die gleiche wie waumlhrend der Bauphase

4 Danksagung

Wir moumlchten uns besonders bei der Wasserschutzpolizei bedanken die bei der Wartung der

T-POD-Stationen in der Ostsee geholfen hat Unser Dank gilt weiterhin der GSM

(Gesellschaft zum Schutz der Meeressaumluger eV) und Dr Andreas Pfander die Daten ihrer

T-POD Station in der Ostsee zur Verfuumlgung stellten Ebenso danken wir dem GKSS

Forschungszentrum in Geesthacht (Deutschland) fuumlr die Moumlglichkeit den Forschungspfahl

zu nutzen Allen weiteren Personen und Institutionen die bei Ausfahrten geholfen haben

moumlchten wir danken

211

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 54: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

5 Veroumlffentlichungen

European Cetacean Society 2006

212

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 55: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

In Watertec Kiel 2006

213

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 56: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

Siebert U Benke H Dehnhardt G Gilles A Hanke W Honnef CG Lucke K Ludwig S Scheidat M Verfuszlig UK (2006) Harbour porpoises (Phocoena phocoena) investigations of density distribution patterns habitat use and acoustics in the German North and Baltic Seas In Koumlller J Koumlppel J Peters W (eds) Offshore wind energy Research on environmental impacts Springer Verlag Berlin p 37-64

214

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 57: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

6 Literaturverzeichnis

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL (1993) Distance sampling

Estimating abundance of biological populations Chapman amp Hall London 446 pp

bull Buckland ST Anderson DR Burnham KP Laake JL Borchers DL Thomas L (2001)

Introduction to distance sampling Estimating abundance of biological populations

Oxford University Press New York

bull Carlstroumlm J (2005) Diel variation in echolocation behaviour of wild harbour

porpoises Marine Mammal Science 21 (1)1-12

bull Hiby AR HAMMOND PS (1989) Survey techniques for estimating abundance of

cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80

bull MINOS (2004) Marine Warmbluumlter in Nord- und Ostsee Grundlagen zur Bewertung

von Windkraftanlagen im Offshorebereich Foumlrderkennzeichen 0327520 Berlin

Deutschland 460 pp

bull Scheidat M Siebert U (2007) Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und

anderen Kleinwalen in deutschen Gewaumlssern Endbericht zum BMELV-

Forschungsprojekt 03HS059

bull Verfuszlig UK Honnef CG Meding A Daumlhne M Mundry R Benke H (2007)

Geographical and seasonal variation of harbour porpoise (Phocoena phocoena)

presence in the German Baltic Sea revealed by passive acoustic monitoring Journal

of the Marine Biological Association of the UK 87 165-176

bull Palka DL Hammond P (2001) Accounting for responsive movement in line transect

estimates of abundance Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 58 (4)

777-787

215

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 58: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

7 Appendix

Table of porpoise activity recorded on T-PODs

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jul-05 c 10000 1 sep-05 c 10000 1 nov-05 c 10000 1 maj-06 c 10000 3 feb-05 e 3643 4534 2752 2 mar-05 e 2512 4454 570 2 apr-05 e 4035 8906 -836 3 maj-05 e 4396 8400 392 3 jun-05 e 8333 11001 5666 3 jul-05 e 9545 1

aug-05 e 10000 1 sep-05 e 8168 9820 6517 3 okt-05 e 8312 10357 6267 3 nov-05 e 7487 10367 4608 3 dec-05 e 5914 8778 3050 3 aug-02 f 7258 8079 6437 4 sep-02 f 6770 8484 5056 9 okt-02 f 6149 7777 4521 13 nov-02 f 5789 8317 3262 10 dec-02 f 4148 6487 1810 8 jan-03 f 1384 2431 337 6 feb-03 f 1113 1913 312 4 mar-03 f 1442 2854 030 6 apr-03 f 4519 7724 1313 9 maj-03 f 4474 7323 1624 10 jun-03 f 5450 8153 2746 9 jul-03 f 5596 7679 3513 12

aug-03 f 6045 7857 4233 11 sep-03 f 6519 8963 4074 8 okt-03 f 5604 8018 3190 11 nov-03 f 4632 7142 2122 9 dec-03 f 3508 6177 839 8 jan-04 f 1981 3738 224 8 feb-04 f 1193 2519 -134 8 mar-04 f 060 166 -047 6 apr-04 f 504 884 125 6 maj-04 f 3278 5215 1342 8 jun-04 f 4836 7019 2654 8 jul-04 f 6037 8753 3322 7

aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8

216

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 59: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

nov-04 f 5143 7365 2921 12 dec-04 f 3049 4958 1140 14 jan-05 f 2269 4557 -020 9 feb-05 f 000 4 mar-05 f 1222 3188 -744 8 apr-05 f 1968 3699 237 14 maj-05 f 3217 4660 1774 21 jun-05 f 5817 7468 4166 20 jul-05 f 6041 7597 4484 21

aug-05 f 7217 8597 5837 21 sep-05 f 7432 8874 5989 19 okt-05 f 6452 8105 4798 19 nov-05 f 7091 8665 5518 18 dec-05 f 3454 5319 1588 12 jan-06 f 1755 2514 996 12 feb-06 f 741 1479 003 7 mar-06 f 995 1556 434 9 apr-06 f 638 905 372 10 maj-06 f 1538 2498 578 9 jun-06 f 4460 6604 2316 8 jul-06 f 4167 5322 3012 2

nov-02 g 000 2 dec-02 g 161 385 -062 2 jan-03 g 323 770 -124 2 feb-03 g 000 2 mar-03 g 000 2 apr-03 g 000 2 maj-03 g 000 2 jun-03 g 000 2 jul-03 g 000 2

aug-03 g 323 1 sep-03 g 000 1 okt-03 g 000 3 nov-03 g 000 2 dec-03 g 000 2 jan-04 g 208 497 -080 2 feb-04 g 000 1 mar-04 g 000 1 apr-04 g 000 1 maj-04 g 000 3 jun-04 g 000 3 jul-04 g 000 3

aug-04 g 000 3 sep-04 g 000 3 okt-04 g 081 218 -056 4 nov-04 g 000 7 dec-04 g 000 5

217

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix
Page 60: plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich Schweinswale zu detektieren. Allerdings war es bisher noch nicht möglich einen Zusammenhang

Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo

TPOD month-year Area Activity 95 5 Number

jan-05 g 000 4 feb-05 g 119 310 -071 3 mar-05 g 000 5 apr-05 g 067 184 -050 5 maj-05 g 054 150 -042 6 jun-05 g 075 150 000 14 jul-05 g 040 093 -012 16

aug-05 g 057 115 -002 17 sep-05 g 039 090 -012 17 okt-05 g 044 102 -013 16 nov-05 g 051 117 -014 13 dec-05 g 068 136 -001 15 jan-06 g 455 728 182 14 feb-06 g 139 400 -122 12 mar-06 g 294 431 157 8 apr-06 g 367 807 -073 14 maj-06 g 054 122 -014 12 jun-06 g 227 533 -079 12

218

  • TP4
    • 1 Kurze Darstellung
      • 11 Aufgabenstellung
      • 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
      • 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
        • 131 Konzept
        • 132 Untersuchungsgebiet
          • 14 Material und Methode
            • 141 Flugsurveys
            • 142 Visuelle Schiffssurveys
            • 143 Akustische Schiffssurveys
              • 1431 Konzept
              • 1432 Technische Beschreibung
                • 144 Statisch akustisches Monitoring
                  • 1441 Einstellungen
                  • 1442 Verankerungssystem
                      • 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
                      • 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
                        • 2 Eingehende Darstellung
                          • 21 Erzielte Ergebnisse
                            • 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
                            • 212 Dichtegradient in der Nordsee
                            • 213 Akustischer Schiffsurvey
                            • 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
                              • 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
                              • 2142 Tagesrhythmus
                              • 2143 Saisonalitaumlt
                                  • 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
                                    • 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
                                      • Schiffsurveys (visuell und akustisch)
                                        • T-PODs
                                        • Flugsurveys
                                        • 311 Grundlage (vor der Bauphase)
                                        • 312 Bauphase
                                        • 313 Betrieb
                                        • Es wird angenommen dass dieser Effekt im Vergleich zu den Konstruktionseffekten zwar geringer aber dafuumlr von dauerhafter Natur ist In diesem Stadium stellen Flugzaumlhlungen die beste Monitoringmethode dar da sie sofern die Basiserfassung eine genaue Kenntnis der natuumlrlichen Variation geliefert hat sehr gut aufzeigen kann ob sich die Gesamtdichte im Bereich der Windfarm und ihrer Umgebung veraumlndert Beide Schiffsmethoden (visuell und akustisch) koumlnnten ebenfalls genutzt werden doch die Gesamtkosten fuumlr einen Flugsurvey sind im Vergleich deutlich geringer sofern die Schiffe nicht kostenlos zur Verfuumlgung gestellt werden Der sehr lange Untersuchungszeitraum von bis zu 5 Jahren macht den T-POD zu einer ungeeigneten Methode da Equipmentverluste und eventuelle Veraumlnderungen in der Sensitivitaumlt der Geraumlte vieles verkomplizieren wuumlrden
                                        • 314 Abbau
                                            • 4 Danksagung
                                            • 5 Veroumlffentlichungen
                                            • 6 Literaturverzeichnis
                                            • 7 Appendix