Benthic fauna at station FINO 1, 2005-2007

In der Nordsee wurden auf der Forschungsplattform FINO 1 Felduntersuchungen durchgeführt, um spezielle Fragen zu möglichen Auswirkungen von Offshore-Windenergieparks auf die marine Umwelt zu beantworten. Der Fokus war dabei auf die Konsequenzen für die Lebensgemeinschaft am Meeresboden gerichtet. Es wurden die benthosökologischen Prozesse im Nahbereich der Piles sowie die mittelfristige Entwicklung der Aufwuchsfauna auf der künstlichen Unterwasserstruktur dokumentiert. Die Ansammlung pelagischer Fischen um die Plattform und der Export organischen Materials von der Plattform wurden quantifiziert. Die räumliche Ausdehnung und die Erheblichkeit von Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens wurden anhand mathematischer Modellierung abgeschätzt. Zusätzlich wurde die Anwendbarkeit der elektrochemischen Akretionstechnologie zur Schaffung naturnaher Kalksubstrate in der Nordsee getestet und geeignete Parameter für eine erfolgreiche Umsetzung unter Nordseebedingungen ermittelt. Die auch 4,5 Jahre nach Errichtung der Plattform noch ansteigende Artenzahl der Aufwuchsfauna lässt darauf schließen, dass der Sukzessionsprozess noch nicht abgeschlossen ist. Die stark vertikal zonierte Aufwuchsfauna auf der Unterwasserkonstruktion erreicht eine Masse von ca. 5 Tonnen mit ausgeprägten saisonalen Schwankungen. Anhand von echoakustischen Untersuchungen wurden saisonal auftretende Ansammlungen pelagischer Fische um die Plattform dokumentiert. Der Nahbereich der Plattform unterschied sich durch eine Schillauflage und eine räumlich und zeitlich sehr variable Sediment- und Bodenfaunazusammensetzung deutlich von einem Referenzgebiet in 200-400 m Abstand von der Plattform. Eine konzentrische Zonierung mit unterschiedlich stark ausgeprägten Veränderungen der Bodenfauna lässt auf komplexe Veränderung des gesamten lokalen Nahrungsgefüges im Nahbereich der Plattform schließen. Anhand einer Modellierung konnte der Materialexport in die umgebenden Weichbodenbereiche für einzelne Piles und einen hypothetischen Windpark abgeschätzt werden. Die lokale Ausbildung einer hohen Biomasse auf der Unterwasserkonstruktion von WEA sowie der Export mit anschließender Sedimentation lassen zumindest lokal einen erheblichen Einfluss auf Stoff- und Energieflüsse erwarten.

Abb.9. Mittlerer Energieaufwand einer Feldheuschrecke je Absprung gegen Gewicht des Einzeltieres

Untersuchungen über das Sprungvermögen der Feldheuschreckangattung Stenobothru (277 Individuen) ergaben: 1. Die Sprungbahnen stellen exakte ballistische Kurven dar, Körperbewegungen während des Sprunges haben auf ihre Form keinen wesentlichen Einfluß. Die Verkürzung der Wurfparabel durch den Luftwiderstand beträgt 20%, der mittlere Absprungwinkel 54°. 2. Die Sprungweite eines Weibchen vom mittleren Gewicht 0,22 g beträgt bei etwa 20° im Mittel 0,6 m, mit einem Maximum von 1,2 m. Durch einen Absprungwinkel nahe 45° erzielen die Tiere auf ebener Fläche optimale Sprungweite. 3. Einem solchen Standardsprung entspricht ein physikalischer Energieaufwand von rund 10**4 erg, mit nicht erheblicher empirischer Fehlerbreite. Unter Rücksicht auf den Nutzeffekt dürfte die von einem Tier je Sprung aufgewendete Energie etwas mehr als das 3fache dieses Betrages ausmachen. Als Absprungkraft errechnet sich je Sprung rund 4000 dyn. 4. Im groben verhalten sich große und kleine Vertreter der untersuchten Arten isometrisch, obgleich die großen ausschließlich Weibchen, die kleinen ausschließlich Männchen sind. 5. Die maximale Lokomotionsgeschwindigkeit, gemessen an der ersten Fünfsprungserie, ist bei kleinen und großen Tieren innerhalb der Fehlerbreite absolut gleich, ja bei den kleineren Vertretern sogar (mindestens teilweise vermutlich aus sekundären Gründen) etwas größer. Entsprechendes gilt für eine mittlere Lokomotionsgeschwindigkeit. Überschlagsmäßig würde dauerndes Springen vom Standpunkt der O2-Bilanz keine außergewöhnliche Belastung bedeuten. Die beobachteten Ermüdungserscheinungen beruhen offenbar auf der zu langsamen Mobilisierung gespeicherter Energien. 6. Bei allen guten Springern des Tierreichs (Floh-Känguruh ) scheint größenordnungsmäßig die Sprungleistung massenproportional zu sein.

Predicting changes in abundance and juvenile proportions of earthworms in the field using glmmADMB in R

The study aimed at investigating effects of three differently acting biocides; the insecticide esfenvalerate, the fungicide picoxystrobin and the bactericide triclosan, applied individually and as a mixture, on an earthworm community in the field. A concentration-response design was chosen and results were analyzed using univariate and multivariate approaches. Effects on juvenile proportions were less pronounced and more variable than effects on abundance, but effects in general were species- and chemical-specific, and temporal variations distinct. Esfenvalerate and picoxystrobin appeared to elicit stronger effects than triclosan at laboratory-based ECx values, which is in accordance with our previous laboratory study on Eisenia fetida. The mixture affected abundance and juvenile proportions, but the latter only at high mixture concentrations. Esfenvalerate and picoxystrobin appeared to be the main drivers for the mixture's toxicity. Species-specific toxicity patterns question the reliability of mixture toxicity predictions derived on E. fetida for field earthworms. Biocide concentrations equaling EC50s (reproduction) for E. fetida provoked effects on the field earthworms mainly exceeding 50%, indicating effect intensification from the laboratory to field as well as the influence of indirect effects produced by species interactions. The differing results of the present field study and the previous laboratory study imply that lower- and higher-tier studies may not be mutually exclusive, but to be used in complementary.