plus - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und ... · Survey zulassen, ist es möglich...
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
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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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
-
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
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4
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4
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4
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4
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4
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4
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4
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5
020
5
030
5
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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
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303
03
040
305
03
060
307
03
080
309
03
100
311
03
120
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403
04
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405
04
060
407
04
080
409
04
100
411
04
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401
05
020
503
05
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05
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507
05
080
509
05
100
511
05
120
501
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020
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06
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605
06
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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
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Jan
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b 05
Mrz
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n 05
Jul 0
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Sep
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kt 0
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n 06
Feb
06M
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6Ap
r 06
Mai
06
Jun
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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
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Jan
05Fe
b 05
Mrz
05
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Jul 0
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Sep
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kt 0
5N
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n 06
Feb
06M
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
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50
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Jan
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Mrz
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Apr 0
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Sep
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5N
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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Mai
06
Jun
06Ju
l 06
Aug
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p 06
Okt
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Nov
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07
Monat Jahr
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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In Watertec Kiel 2006
213
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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
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FW1 FW2 HW NW
Zyklusteil
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Z
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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
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FW1 FW2 HW NWZyklusteil
schw
eins
wal
posi
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Min
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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
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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
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Okt
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Nov
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Monat Jahr
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posi
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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
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50
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70
80
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n 05
Jul 0
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g 05
Sep
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n 06
Feb
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Mai
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Jun
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06Se
p 06
Okt
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Nov
06
Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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Feb
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Mai
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
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Monat Jahr
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wal
posi
tive
Stun
den
Tag
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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
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Feb
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Mai
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06Se
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Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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wal
posi
tive
Stun
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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
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Monat Jahr
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Tag
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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
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Monat Jahr
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Tag
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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
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Sep
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n 06
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Dez
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07
Monat
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Stu
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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
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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
-
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
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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
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r 06
Mai
06
Jun
06Ju
l 06
Aug
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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
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30
40
50
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5M
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Jul 0
5Au
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n 06
Feb
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6Ap
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Mai
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Jun
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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
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Jan
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Mrz
05
Apr 0
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5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
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ez 0
5Ja
n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
r 06
Mai
06
Jun
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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
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n 05
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5Au
g 05
Sep
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kt 0
5N
ov 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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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
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70
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Okt
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
Min 25 75 Max
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Nov
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Jan
07
Monat Jahr
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wal
posi
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Stun
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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
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Jul 0
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Feb
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06
Nov
06
Dez
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Jan
07
Monat
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
-
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
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FW1 FW2 HW NWZyklusteil
schw
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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
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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
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Jul 0
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Feb
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Okt
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Nov
06
Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Jan
05Fe
b 05
Mrz
05
Apr 0
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ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
5D
ez 0
5Ja
n 06
Feb
06M
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
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30
40
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Mrz
05
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n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
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ez 0
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n 06
Feb
06M
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
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Jul 0
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g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
5D
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n 06
Feb
06M
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
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p 06
Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
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wal
posi
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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
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05Fe
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Jul 0
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g 05
Sep
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ov 0
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ez 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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Mai
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Jun
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Aug
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p 06
Okt
06
Nov
06
Dez
06
Jan
07
Monat
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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
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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
-
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
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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
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b 05
Mrz
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Apr 0
5M
ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
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Sep
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kt 0
5N
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n 06
Feb
06M
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
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b 05
Mrz
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n 05
Jul 0
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g 05
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Feb
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Mai
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Jun
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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
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0
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Feb
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07
Monat Jahr
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eins
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tive
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den
Tag
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
Min 25 75 Max
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Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
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Stun
den
Tag
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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
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10
20
30
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
Min 25 75 Max
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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
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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
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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
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In Watertec Kiel 2006
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
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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
-
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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
-
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
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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
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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
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Tag
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
-
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
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12
14
16
18
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Monat Jahr
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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
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60
70
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n 05
Jul 0
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g 05
Sep
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n 06
Feb
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Mai
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Jun
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06Se
p 06
Okt
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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
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Jul 0
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kt 0
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Feb
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Mai
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Jun
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p 06
Okt
06
Nov
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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
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Mai
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Jun
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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
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70
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g 05
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
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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
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Monat Jahr
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eins
wal
posi
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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
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Sep
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Feb
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Nov
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Monat
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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
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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
-
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
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FW1 FW2 HW NWZyklusteil
schw
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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
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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
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Jul 0
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Feb
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Okt
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Nov
06
Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Jan
05Fe
b 05
Mrz
05
Apr 0
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ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
5D
ez 0
5Ja
n 06
Feb
06M
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
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30
40
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Mrz
05
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n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
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ez 0
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n 06
Feb
06M
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
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Jul 0
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g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
5D
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n 06
Feb
06M
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
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p 06
Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
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wal
posi
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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
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05Fe
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Jul 0
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g 05
Sep
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ov 0
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ez 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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Mai
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Jun
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Aug
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p 06
Okt
06
Nov
06
Dez
06
Jan
07
Monat
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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
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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
-
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
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FW1 FW2 HW NWZyklusteil
schw
eins
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Min
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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
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16
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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
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Jul 0
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p 06
Okt
06
Nov
06
Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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20
30
40
50
60
70
80
90
100
Jan
05Fe
b 05
Mrz
05
Apr 0
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ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
5D
ez 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
r 06
Mai
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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
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30
40
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Mrz
05
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n 05
Jul 0
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g 05
Sep
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kt 0
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n 06
Feb
06M
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
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Jul 0
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g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
r 06
Mai
06
Jun
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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
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p 06
Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
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wal
posi
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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
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80
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Jul 0
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Sep
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ov 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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Mai
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Jun
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Aug
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Okt
06
Nov
06
Dez
06
Jan
07
Monat
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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
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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
-
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
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4
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4
100
4
110
4
120
4
010
5
020
5
030
5
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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
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FW1 FW2 HW NWZyklusteil
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)
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
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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
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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
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n 05
Jul 0
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g 05
Sep
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n 06
Feb
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Mai
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Jun
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l 06
Aug
06Se
p 06
Okt
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Nov
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Dez
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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
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Okt
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Nov
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Jan
07
Monat Jahr
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wal
posi
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Stun
den
Tag
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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
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Feb
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Mai
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Jun
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Aug
06Se
p 06
Okt
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Nov
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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
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Okt
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Monat Jahr
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posi
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Tag
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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
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Tag
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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
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Sep
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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Nov
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07
Monat
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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
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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
-
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
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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
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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
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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
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Nov
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Monat Jahr
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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
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n 05
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g 05
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n 06
Feb
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Mai
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Jun
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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
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Feb
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Mai
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Okt
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Nov
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Dez
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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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
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Monat Jahr
schw
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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
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Tag
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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
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Tag
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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
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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
-
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
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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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
-
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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
-
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
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b 05
Mrz
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Apr 0
5M
ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
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Sep
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kt 0
5N
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n 06
Feb
06M
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
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b 05
Mrz
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n 05
Jul 0
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g 05
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Feb
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Mai
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Jun
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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
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0
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Feb
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07
Monat Jahr
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eins
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tive
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den
Tag
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
Min 25 75 Max
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Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
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Stun
den
Tag
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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
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10
20
30
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
Min 25 75 Max
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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
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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
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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
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In Watertec Kiel 2006
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
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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
-
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
00
01
02
03
04
05
06
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2
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2
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3
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5
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5
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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
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20
30
40
50
60
70
80
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04
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405
04
060
407
04
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409
04
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04
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020
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05
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05
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507
05
080
509
05
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511
05
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501
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020
603
06
040
605
06
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607
06
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609
06
Monat Jahr
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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
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20
30
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60
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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
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12
14
16
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Apr 0
5
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05
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5
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05
Aug
05Se
p 05
Okt
05
Nov
05
Dez
05
Jan
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Feb
06
Mrz
06
Apr 0
6
Mai
06
Jun
06
Jul 0
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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
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6
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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
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10
12
FW1 FW2 HW NWZyklusteil
schw
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Min
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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
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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
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n 05
Jul 0
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Feb
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p 06
Okt
06
Nov
06
Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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20
30
40
50
60
70
80
90
100
Jan
05Fe
b 05
Mrz
05
Apr 0
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ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
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5D
ez 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
r 06
Mai
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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
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30
40
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60
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80
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Mrz
05
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n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
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ez 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
r 06
Mai
06
Jun
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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
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Jul 0
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g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
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n 06
Feb
06M
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
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20
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70
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p 06
Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
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wal
posi
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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
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80
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Sep
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kt 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
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Aug
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat
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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
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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
-
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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
-
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
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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
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p 06
Okt
06
Nov
06
Dez
06
Jan
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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
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ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
ov 0
5D
ez 0
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n 06
Feb
06M
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
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30
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Jul 0
5Au
g 05
Sep
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kt 0
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ez 0
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Feb
06M
rz 0
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Mai
06
Jun
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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
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Feb
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Mai
06
Jun
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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
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20
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Okt
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Nov
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
Min 25 75 Max
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Monat Jahr
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posi
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Tag
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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
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Sep
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n 06
Feb
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06
Nov
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07
Monat
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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
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214
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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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
-
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
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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
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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
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Jun
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06Se
p 06
Okt
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Nov
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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
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Monat Jahr
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
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Stun
den
Tag
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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
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Monat Jahr
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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
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Monat Jahr
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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
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Sep
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n 06
Feb
06M
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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
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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
-
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
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80
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b 05
Mrz
05
Apr 0
5M
ai 0
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n 05
Jul 0
5Au
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Sep
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n 06
Feb
06M
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6Ap
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Mai
06
Jun
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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
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ai 0
5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
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05O
kt 0
5N
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ez 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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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
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30
40
50
60
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Feb
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Mai
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p 06
Okt
06
Nov
06
Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
tive
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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
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p 06
Okt
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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
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Okt
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Nov
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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Nov
06
Dez
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Jan
07
Monat Jahr
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eins
wal
posi
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Stun
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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
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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
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Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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)
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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
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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
-
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
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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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
-
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
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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
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Monat Jahr
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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
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n 06
Feb
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Mai
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Jun
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06Se
p 06
Okt
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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
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Feb
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Mai
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Okt
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Nov
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Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
tive
Stun
den
Tag
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
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posi
tive
Stun
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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
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Monat Jahr
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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
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Monat Jahr
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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
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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
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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
-
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
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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
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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
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Jun
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06Se
p 06
Okt
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Nov
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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
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Monat Jahr
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
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Stun
den
Tag
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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
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Monat Jahr
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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
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Monat Jahr
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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
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Sep
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n 06
Feb
06M
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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
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214
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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
-
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
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FW1 FW2 HW NWZyklusteil
schw
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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
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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
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Okt
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Nov
06
Dez
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Monat Jahr
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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
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20
30
40
50
60
70
80
90
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Jan
05Fe
b 05
Mrz
05
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5Ju
n 05
Jul 0
5Au
g 05
Sep
05O
kt 0
5N
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5D
ez 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
r 06
Mai
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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
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Jul 0
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g 05
Sep
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kt 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
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r 06
Mai
06
Jun
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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
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g 05
Sep
05O
kt 0
5N
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
r 06
Mai
06
Jun
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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
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Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
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wal
posi
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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07
Monat Jahr
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posi
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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
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10
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Sep
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ov 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat
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lpos
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Stu
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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
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FW1 FW2 HW NWZyklusteil
schw
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Min
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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
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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
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Monat Jahr
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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
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n 05
Jul 0
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Feb
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Mai
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Jun
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l 06
Aug
06Se
p 06
Okt
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Nov
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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
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Feb
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Mai
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Jun
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Okt
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Nov
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Dez
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Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
tive
Stun
den
Tag
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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
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Feb
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Mai
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Jun
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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
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Okt
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Jan
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Monat Jahr
schw
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wal
posi
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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
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Monat Jahr
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posi
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Stun
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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
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Sep
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n 06
Feb
06M
rz 0
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07
Monat
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Stu
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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
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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
-
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
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12
14
16
18
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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
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Okt
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Nov
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Dez
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Monat Jahr
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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
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60
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n 05
Jul 0
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g 05
Sep
05O
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n 06
Feb
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Mai
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Jun
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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
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Jul 0
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kt 0
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n 06
Feb
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Mai
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Jun
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Aug
06Se
p 06
Okt
06
Nov
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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
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Feb
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Mai
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Jun
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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
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70
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Okt
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Nov
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Dez
06
Jan
07
Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
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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
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Monat Jahr
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wal
posi
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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
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g 05
Sep
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ov 0
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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Mai
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p 06
Okt
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Nov
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Monat
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Stu
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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
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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
-
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
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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
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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
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Tag
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
-
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
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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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
-
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Tagesrhythmus - Sylt S
0
2
4
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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
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Monat Jahr
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posi
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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
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Jan
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Monat Jahr
schw
eins
wal
posi
tive
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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
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Monat Jahr
schw
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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
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Monat Jahr
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posi
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Tagesrhythmus - Sylt S
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Tageszeit (Stunde)
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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
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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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
-
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Kalkgrundschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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Monat Jahr
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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Monat Jahr
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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
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Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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WesterlandSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
-
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Sperrgebiet SSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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Suumlderpiepschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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Buumlsumschweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sperrgebiet SWSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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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
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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
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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
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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
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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
-
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
Sylt MSchweinswalpositive StundenTag () pro Monat
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Monat Jahr
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den
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()
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
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Feb
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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
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80
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n 06
Feb
06M
rz 0
6Ap
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Mai
06
Jun
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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
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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
-
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
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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
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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
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214
Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
-
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
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Nov
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Monat
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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
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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
-
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
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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
-
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
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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
-
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
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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
-
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
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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
-
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
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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
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cetaceans Report of the International Whaling Commission Special Issue 11 47-80
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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
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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
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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
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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
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- 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
-
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
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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
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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
-
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
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- 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
-
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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
In Watertec Kiel 2006
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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
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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
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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
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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
-
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
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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
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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
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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
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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
-
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
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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
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- TP4
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- 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
-
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 1 Kurze Darstellung
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- 11 Aufgabenstellung
- 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
- 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
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- 131 Konzept
- 132 Untersuchungsgebiet
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- 14 Material und Methode
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- 141 Flugsurveys
- 142 Visuelle Schiffssurveys
- 143 Akustische Schiffssurveys
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- 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
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- 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
-
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
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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
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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
-
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
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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
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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
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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
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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
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- TP4
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- 1 Kurze Darstellung
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- 11 Aufgabenstellung
- 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
- 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
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- 131 Konzept
- 132 Untersuchungsgebiet
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- 14 Material und Methode
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- 141 Flugsurveys
- 142 Visuelle Schiffssurveys
- 143 Akustische Schiffssurveys
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- 1431 Konzept
- 1432 Technische Beschreibung
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- 144 Statisch akustisches Monitoring
-
- 1441 Einstellungen
- 1442 Verankerungssystem
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- 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
- 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
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- 2 Eingehende Darstellung
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- 21 Erzielte Ergebnisse
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- 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
-
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
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aug-04 f 7397 10757 4037 5 sep-04 f 6920 9393 4447 9 okt-04 f 5648 8165 3130 8
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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
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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
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- 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
-
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
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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
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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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
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- 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
-
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
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Schlussbericht ndash Teilvorhaben 4 bdquoVisuelle und akustische Erfassungsmethoden von Schweinswalenldquo
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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
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- 1 Kurze Darstellung
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- 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
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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
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- 1 Kurze Darstellung
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- 11 Aufgabenstellung
- 12 Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgefuumlhrt wurde
- 13 Planung und Ablauf des Vorhabens
-
- 131 Konzept
- 132 Untersuchungsgebiet
-
- 14 Material und Methode
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- 141 Flugsurveys
- 142 Visuelle Schiffssurveys
- 143 Akustische Schiffssurveys
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- 1431 Konzept
- 1432 Technische Beschreibung
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- 144 Statisch akustisches Monitoring
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- 1441 Einstellungen
- 1442 Verankerungssystem
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- 15 Wissenschaftlicher und technischer Stand an den angeknuumlpft wurde
- 16 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
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- 2 Eingehende Darstellung
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- 21 Erzielte Ergebnisse
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- 211 Korrekturfaktor fuumlr den Vergleich von Monitoringmethoden
- 212 Dichtegradient in der Nordsee
- 213 Akustischer Schiffsurvey
- 214 Zeitliche Variabilitaumlt der akustischen Detektionen
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- 2141 Tidenabhaumlngigkeit in der Nordsee
- 2142 Tagesrhythmus
- 2143 Saisonalitaumlt
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- 22 Eingehende Darstellung des voraussichtlichen Nutzens insbesondere die Verwertbarkeit des Ergebnisses im Sinne des fortgeschriebenen Verwertungsplans
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- 3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
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- Schiffsurveys (visuell und akustisch)
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- 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
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- 4 Danksagung
- 5 Veroumlffentlichungen
- 6 Literaturverzeichnis
- 7 Appendix
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