Concepts for conventional marine munition remediation in the German North and Baltic Sea - CONMAR; Teilprojekt CONMAR-Habitat: Raum-zeitliche Variabilität der Benthosgemeinschaften und abiotischen Parameter in Munitionsversenkungs- und Referenzgebieten in Nordsee und Ostsee

Abstract

Ziel von CONMAR-Habitat ist es, detaillierte Informationen über die Biodiversität und funktionelle Diversität von benthischen Makrofaunagemeinschaften in Munitionsversenkungs- und Referenzgebieten zu liefern. Diese werden zusammen mit hydroakustischen Backscatterdaten und verschiedenen Umweltparametern wie geografische Lage (Falshöft vs. Kolberger Heide vs. Lübecker Bucht), Tiefe (sogar im Bereich von 15–19 m wie im Haffkrug), Sedimentgehalt (Schlick vs. Sand), Konzentration an Sprengstoffen in den Sedimenten (TNT und seine Derivate – 2-ADNT und 4-ADNT) und die Nähe zu den Munitionsobjekte statistisch analysiert, um detaillierte Habitatkarten zum Vorkommen der Benthosarten in den Munitionsversenkungs- und Referenzgebieten zu generieren. CONMAR-Habitat wird die Ergebnisse im Rahmen von CONMAR nutzen, um auf der Grundlage ökologischer und sozioökonomischer Überlegungen Bewertungen von Sanierungsansätzen vorzunehmen. CONMAR-Habitat beteiligt sich auch an der transdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Interessenvertretern aus der Industrie, von Regierungsorganisationen, NGOs, ökologischen und politischen Organisationen und Forschern, um Forschungsergebnisse während der Co-Entwicklungsphase zu diskutieren, die CONMAR-Ergebnisse in der Endphase mit zu bewerten und Folgeaktionen, -prozesse und -initiativen nach dem Projekt mit zu entwickeln. Arbeitsplan, Zeitplan und Kostenplan wurden eingehalten, alle Meilensteine wurden erreicht. Ergebnisse: Im Zeitraum 2022–2024 wurden in der deutschen Ostsee während vier Expeditionen insgesamt drei Munitionsverklappungsgebiete untersucht, darunter die Kolberger Heide, Haffkrug (Lübecker Bucht) und Falshöft. Insgesamt wurden mit dem 0.1 m 2 van-Veen Greifer 553 Makrofaunaproben genommen, die in Transekten angeordnet waren, mit einem relativen Abstand von 50–100 m zwischen den Stationen. Jede Probe wurde durch ein 1-mm-Sieb gewaschen und mit 4 % gepuffertem Formalin fixiert. Im Labor wurden alle Organismen bis zur niedrigstmöglichen taxonomischen Ebene identifiziert, gezählt und gewogen (Nassgewicht). In den verarbeiteten Proben aus der Ostsee wurden insgesamt 260 Arten identifiziert. Die meisten davon waren in der Ostsee weit verbreitete und bereits mehrfach gefundene Taxa. Zu diesen Arten gehörten die dominanten Polychaeten Scoloplos armiger, Pygospio elegans und Polydora cornuta sowie die Mollusken Peringia ulvae, Kurtiella bidentata und Mytilus edulis. In den tieferen östlichen Teilen des Haffkrugs waren die Abundanzen jedoch mit einigen Dutzend Individuen aus 2–7 Taxa und schlickigen Sedimenten (Schlickgehalt >95 %) extrem niedrig. Die Sauerstoffmessungen zeigten in Tiefen über 18 m deutlich niedrigere Sauerstoffkonzentrationen, die das bekannte Phänomen des regelmäßigen Sauerstoffmangels widerspiegeln, der in tieferen Teilen der südwestlichen Ostsee aufgrund des eingeschränkten Wasseraustauschs auftritt. Zu den untersuchten Umweltvariablen, die die Struktur und Verteilung der Makrofauna-Gemeinschaften beeinflussen, zählten: geografische Lage (Falshöft vs. Kolberger Heide vs. Lübecker Bucht), Tiefe, Sedimentgehalt (Schlick vs.Sand), Konzentration an Sprengstoffen in den Sedimenten (TNT und seine Derivate – 2-ADNT und 4-ADNT) und die Nähe zu Munitionsobjekten. Die geografische Lage spiegelt wahrscheinlich andere Variablen wie Salzgehalt, Temperatur, Strömungen und andere physikalische Parameter wider. Die Abhängigkeit der benthischen Makrofauna von der Tiefe ist sowohl in der Ostsee als auch weltweit bekannt. In unseren Proben ist die Tiefenspanne jedoch sehr gering und variiert innerhalb des Gebiets um wenige Meter. Der Effekt sollte gering sein. Die Abundanz- und Biomasseabnahmen sind dennoch stark, wie für Haffkrug gezeigt wurde. Ein autokorrelierter Parameter mit der Tiefe könnte, wie im vorherigen Abschnitt erwähnt, ein regelmäßiger Sauerstoffmangel sein. Die Sedimentzusammensetzung, die von nahezu reinem Grobsand in Falshöft bis zu sehr feinem Schlick im östlichen Haffkrug reichte, korrelierte mit der Tiefe und den Sauerstoffkonzentrationen. Daher ist es schwierig, die Auswirkungen der Sedimentstruktur von Sauerstoffschwankungen zu trennen. Der toxische Einfluss der explosiven Verbindungen, einschließlich TNT, wurde in keiner der untersuchten Sedimentproben aus den Munitionsdeponien auf der Ebene der benthischen Makrofauna-Gemeinschaft nachgewiesen. Einige Arten zeigten jedoch signifikante positive Korrelationen mit den TNT-Konzentrationen, vor allem der Polychaet Spio goniocephala. Diese Art ist recht gut erforscht, obwohl ihre Biologie keine Hinweise auf die analysierten Korrelationen liefert. Diese könnten entweder auf ihre höhere Toleranz gegenüber erhöhten TNT-Konzentrationen zurückzuführen sein oder komplexere interspezifische Beziehungen im benthischen Ökosystem widerspiegeln. Die analysierte Korrelation von Abundanz, Biomasse und Diversität der Makrofauna mit der Nähe zu den Munitionsgegenständen wurde nicht erwartet. In Haffkrug wurde festgestellt, dass Abundanz und Biomasse der Makrofauna in einer Distanz von 10–20 m zu den Munitionsgegenständen signifikant zunahmen. Ein vermuteter Grund für dieses Ergebnis ist, dass das harte Substrat in der südwestlichen Ostsee selten vorkommt. Es ist bekannt, dass verschiedene Arten harten Untergrund bevorzugen. Nachdem die verklappte Munition im Rahmen künftiger Sanierungsmaßnahmen vom Meeresboden entfernt wird, sollte erwogen werden, sie durch andere, umweltfreundliche harte Substrate zu ersetzen.