Time Variable Gravity: Contributions of GOCE Satellite Data to Monthly and Bi-monthly GRACE Gravity Estimates

A feasibility study by Pail et al. (Can GOCE help to improve temporal gravity field estimates? In: Ouwehand L (ed) Proceedings of the 4th International GOCE User Workshop, ESA Publication SP-696, 2011b) shows that GOCE (‘Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer’) satellite gravity gradiometer (SGG) data in combination with GPS derived orbit data (satellite-to-satellite tracking: SST-hl) can be used to stabilize and reduce the striping pattern of a bi-monthly GRACE (‘Gravity Recovery and Climate Experiment’) gravity field estimate. In this study several monthly (and bi-monthly) combinations of GRACE with GOCE SGG and GOCE SST-hl data on the basis of normal equations are investigated. Our aim is to assess the role of the gradients (solely) in the combination and whether already one month of GOCE observations provides sufficient data for having an impact in the combination. The estimation of clean and stable monthly GOCE SGG normal equations at high resolution ( >  d/o 150) is found to be difficult, and the SGG component, solely, does not show significant added value to monthly and bi-monthly GRACE gravity fields. Comparisons of GRACE-only and combined monthly and bi-monthly solutions show that the striping pattern can only be reduced when using both GOCE observation types (SGG, SST-hl), and mainly between d/o 45 and 60.

The Bi-monthly zoological bulletin of the Division of Zoology of the Pennsylvania Department of Agriculture.

Mode of access: Internet.

Labor Cost Analysis for the Food Service Industry

There are many factors which can assist in controlling the cost of labor in the food service industry. The author discusses a number of these, including scheduling, establishing production standards, forecasting workloads, analyzing employee turnover, combating absenteeism, and controlling overtime.

Facilitating needs based cancer care for people with a chronic disease : evaluation of an intervention using a multi-centre interrupted time series design

Background: Palliative care should be provided according to the individual needs of the patient, caregiver and family, so that the type and level of care provided, as well as the setting in which it is delivered, are dependent on the complexity and severity of individual needs, rather than prognosis or diagnosis. This paper presents a study designed to assess the feasibility and efficacy of an intervention to assist in the allocation of palliative care resources according to need, within the context of a population of people with advanced cancer. ---------- Methods/design: People with advanced cancer and their caregivers completed bi-monthly telephone interviews over a period of up to 18 months to assess unmet needs, anxiety and depression, quality of life, satisfaction with care and service utilisation. The intervention, introduced after at least two baseline phone interviews, involved a) training medical, nursing and allied health professionals at each recruitment site on the use of the Palliative Care Needs Assessment Guidelines and the Needs Assessment Tool: Progressive Disease - Cancer (NAT: PD-C); b) health professionals completing the NAT: PD-C with participating patients approximately monthly for the rest of the study period. Changes in outcomes will be compared pre-and post-intervention.---------- Discussion: The study will determine whether the routine, systematic and regular use of the Guidelines and NAT: PD-C in a range of clinical settings is a feasible and effective strategy for facilitating the timely provision of needs based care.

Physical activity and nutrition program for seniors (PANS) : protocol of a randomized controlled trial

Background Along with reduced levels of physical activity, older Australian's mean energy consumption has increased. Now over 60% of older Australians are considered overweight or obese. This study aims to confirm if a low-cost, accessible physical activity and nutrition program can improve levels of physical activity and diet of insufficiently active 60-70 year-olds. Methods/Design This 12-month home-based randomised controlled trial (RCT) will consist of a nutrition and physical activity intervention for insufficiently active people aged 60 to 70 years from low to medium socio-economic areas. Six-hundred participants will be recruited from the Australian Federal Electoral Role and randomly assigned to the intervention (n = 300) and control (n = 300) groups. The study is based on the Social Cognitive Theory and Precede-Proceed Model, incorporating voluntary cooperation and self-efficacy. The intervention includes a specially designed booklet that provides participants with information and encourages dietary and physical activity goal setting. The booklet will be supported by an exercise chart, calendar, bi-monthly newsletters, resistance bands and pedometers, along with phone and email contact. Data will be collected over three time points: pre-intervention, immediately post-intervention and 6-months post-study. Discussion This trial will provide valuable information for community-based strategies to improve older adults' physical activity and dietary intake. The project will provide guidelines for appropriate sample recruitment, and the development, implementation and evaluation of a minimal intervention program, as well as information on minimising barriers to participation in similar programs.

Life History, Diet, Abundance and Distribution, and Length-Frequencies of Selected Invertebrates in Florida Bay, Everglades National Park, Florida

This report presents information on the life history, diet, abundance and distribution, and length-frequency distributions of five invertebrates in Florida Bay, Everglades National Park. Collections were made with an otter trawl in basins on a bi-monthly basis. Non-parametric statistics were used to test spatial and temporal differences in the abundance of invertebrates when numbers were appropriate (i. e., $25). Invertebrate species are presented in four sections. The sections on Life History, and Diet were derived from the literature. The section on Abundance and Distribution consists of data from otter-trawl collections. In addition, comparisons with other studies are included here following our results. The section on Length-frequency Distributions consists of length measurements from all collections, except 1984-1985 when no measurements were taken. Length-frequency distributions were used, when possible, to estimate life stage captured, spawning times, recruitment into Florida Bay for those species which spawn outside the Bay, and growth. Additional material from the literature was added when appropriate. (PDF contains 39 pages)

Juvenile and small resident fishes of Florida Bay, a critical habitat in the Everglades National Park, Florida

This compendium presents information on the life history, diet, and abundance and distribution of 46 of the more abundant juvenile and small resident fish species, and data on three species of seagrasses in Florida Bay, Everglades National Park. Abundance and distribution of fish data were derived from three sampling schemes: (1) an otter trawl in basins (1984–1985, 1994–2001), (2) a surface trawl in basins (1984–1985), and (3) a surface trawl in channels (1984–1985). Results from surface trawling only included pelagic species. Collections made with an otter trawl in basins on a bi-monthly basis were emphasized. Nonparametric statistics were used to test spatial and temporal differences in the abundance of species and seagrasses. Fish species accounts were presented in four sections – Life history, Diet, Abundance and distribution, and Length-frequency distributions. Although Florida Bay is a subtropical estuary, the majority of fish species (76%) had warm-temperate affinities; i.e., only 24% were solely tropical species. The five most abundant species collected, in descending order, by (1) otter trawl in basins were: Eucinostomus gula, Lucania parva, Anchoa mitchilli, Lagodon rhomboides, and Syngnathus scovelli; (2) surface trawl in basins were: Hyporhamphus unifasciatus, Strongylura notata, Chriodorus atherinoides, Anchoa hepsetus, and Atherinomorus stipes; (3) surface trawl in channels were: Hypoatherina harringtonensis, A. stipes, A. mitchelli, H. unifasciatus, and C. atherinoides. (PDF file contains 219 pages.)

Recovery and status of shortnose sturgeon in the Hudson River

Shortnose sturgeon (Acipenser brevirostrum), an endangered species, has experienced a several-fold increase in abundance in the Hudson River in recent decades. This population growth followed a substantial improvement in water quality during the 1970s to a large portion (c. 40%) of the species' summertime nursery area. Age structure and growth were investigated to evaluate the hypothesis that improvements in water quality stimulated population recovery through increased survival of young of the year juveniles. Specimens were captured using gill nets bi-monthly from November 2003 to November 2004 (n = 596). Annuli in fin spine sections were used to generate estimates of sturgeon age. Based upon a marginal increment analysis, annuli were determined to form at an annual rate. Age determinations yielded a catch composed of age 5-30 years for sizes 49-105cm Total Length (n = 554). Individual growth rate (von Bertalanffy coefficients: TL, = 1045mm, K = 0.07) for the population was similar to previous growth estimates within the Hudson River as well as proximal estuaries. Hindcast year-class strengths, based upon a recent stock assessment (Bain et al. 2000) and corrected for gill net mesh selectivity and cumulative mortality indicated high recruitments (28,000-43,000 yearlings)during 1986-1992, which were preceded and succeeded by c.5-year periods of lower recruitment (5,000-1 5,000 yearlings). Recruitment patterns were corroborated by trends in shortnose sturgeon bycatch from a Hudson utilities-sponsored monitoring program. Results indicated that Hudson River shortnose sturgeon abundance increased due to the formation of several strong year-classes occurring about five years subsequent to improved water quality in important nursery and forage habitats in the upper Hudson River estuary. (PDF contains 108 pages.)

Relationship between El Nino and summer monsoon rainfall over Pakistan

The present paper deals with the influence of El Nino event on the summer monsoon rainfall over Pakistan. The correlation between monthly rainfall of summer monsoon season and bi-Monthly Multivariate ENSO Index (MEI) has been calculated to see the influence of El Nino on the summer monsoon rainfall. MEI is bimonthly ENSO Index pertaining to the period from first week of previous month to first week of the month under consideration. While study the correlation's with the ENSO events out side the Pacific Ocean MEI is more appropriate than other indices like Southern Oscillation Index (SOI) as MEI integrates complete information on ENSO viz. six oceanic and meteorological variables over the tropical Pacific. The results of the study show that there is a tendency of reduction in summer monsoon rainfall over Pakistan during El Nino years. The deficiency in % rainfall is statistically significant up to 90% level during July and September months. It is interesting to note that Pakistan receives more than normal rainfall during summer monsoon season in the immediate following year after the El Nino event. The correlation analysis is also performed on the summer monsoon months for individual provinces of Pakistan. All provinces receive deficient rainfall during monsoon months. The deficiency in rainfall over Punjab during all monsoon months is significant, whereas the deficiency in rainfall is significant during July and August over NWFP and Sindh respectively. No significant impact of El Nino on the summer monsoon rainfall over Baluchistan is observed.

Ecological impact of Mahshahr petrochemical activities on abundance and diversity of macrobenthic fauna in Zangi Creek (Persian Gulf)

The Moosa Creek extends from its opening into the Persian Gulf, with some sub narrow creeks leading to it. Zangi creek is one of the main branches of Moosa creek. The creek contains numerous sources of organic pollution, including sewage outlet flows and boat waste. After establishing the Petrochemical special Economic Zone (PETZONE) in 1997 near to the Zangi Creek, the pipelines, streets and railway made it distinct from eastern and western parts of this creek. Industrial activities have released sludge and effluents in this creek along these years. A survey of the Zangi creek was performed, assessing water properties, organic pollution, and the population density, distribution and diversity of macrobenthic fauna through bi-monthly sampling from July 2006 to September 2007. Samples were collected from water near the bottom and sediment at 7 stations include 2 stations inside the distinct Zangi creek and 4 stations along a transect with 1 km distances between them in eastern free part and one reference station located at the Persian Gulf entrance to the Moosa creek. The environmental parameters such as temperature, salinity, pH, dissolved oxygen, COD, turbidity, EC and heavy metals include Hg, Cd, Pb, Ni as well as percentage silt-clay and total organic matter of the sediment were measured. The faunal population density and their distribution are discussed in relation to the environmental changes. Results showed spatial heterogeneity in faunal distribution of the Zangi creek. Nine groups of macrofauna were identified out of distinct zangi creek. Polychaets formed the dominant group (48%) followed by bivalves (13%), gastropods (10%), Decapods (2%), Tanaids (5%), and all other groups (22%). The distinct creek was heavily polluted without any macrofauna communities probably as a consequence of the high pH, COD, low salinity and heavy metals contamination specially Cd and Pb. The other stations near to the disposal site were found with macrofauna communities commonly tolerant to organic pollution, At 3 km east of the disposal site, macrofauna is comparable to the surrounded creek, whereas macrofauna still indicate environmental degradation. Farther a way, faunal density decreases and equilibrium taxa gradually replace opportunistic species, while the other stations were far from polluted area contained lower pollution and relatively healthy macrofauna. The mean biomass of macrobenthic fauna were estimated for the whole studied area. The results are considered in Minimum density and biomass in surrounded creek and maximum density and biomass in 3 km of surrounded area. Biodiversity Indices were low in surrounded creek. The Shanon-weaver information index was used to describe the spatially variations in diversity. Macrofauna density, shanon and simpson index were significantly variable between surrounded and free parts of Zangi creek (p<0.05). The numerical abundance of macrobenthose varied from 221. m-2 in polluted area to 4346 m-2 in free part of Zangi creek. The Shanon-weaver information index varied from 0.4 in distinct area to 2.9 in reference station. The physico- chemical changes between distinct and free creeks showed significant variations such as pH, salinity and EC. Salinity and EC were significantly positive correlate to macrofauna density, whereas pH and TOM percentage indicated significantly negative correlation to density. Heavy metals concentrations in sediments were higher than water samples. Concentration pattern of heavy metals in sediments and water samples were Ni>Pb>Cd>Hg. Salinity and pH were significantly correlated to metals in sediments (p<0.01). No significant correlation were found between Macrofauna density and heavy metals (p<0.05).

Studies on distribution, diversity and production of macrobenthic fauna in the Chahbahar Bay

The population density, distribution, diversity and secondry production of macrobenthic fauna of the inner Chahbahar Bay were studied through bi-monthly sampling from April 1995 to March 1996. Samples were collected from water near the bottom and sediment at 14 stations inside the Bay and one reference station located outside at the entrance to the Bay. The environmental parameters Such as temperature, water depth, salinity, pH and dissolved oxygen as well as percentage silt-clay and total organic matter of the sediment were measured. The faunal population density and their distribution is discussed in relation to the environmental changes. results obtained indicated both spatial and temporal heterogeneity in faunal distribution of the Chahbahar Bay. The total of 18 groups of macrofauna were identified in all samples. Amphipods formed the dominant group (21%) followed by polychaetes (19%), gastropods (15.7%) bivalves (10.6%) and all other groups (33.7%). Seasonal changes in faunal density is shown in relation to Indian Ocean southwest monsoon,the result of which indicated lower population density during monsoon (June to September) than that of the premonsoon (February to May) and post monsoon (October to January) periods. The numerical abundance of macrobenthos varied from 10260.m2 before monsoon to 5190 m2 during monsoon season. Three dominant groups of macrofauna including polychaetes, gastropods, and bivalves were identified in all collected samples. Indices of diversity, richness and evenness were calculated for these three dominant groups. The Shannon-Weaver information index was used to describe the spatially and temporally variation in diversity of these three major faunal groups. The results exhibited lower faunal diversity during monsoon period. The annual production of two dominant macrofauna species including a species of bivalve, Nuculana acuta and a species of Cephalochordata, Branchiostoma lanceolatum were measured by using age group determination. Furthermore the mean biomass and total annual production of macrobenthic fauna were estimated for the whole studied area. The potential yield of demersal fishery resources (fish and crustacean) then estimated and worked out to be 15360 tons/year asuming 10% ecological efficiency of hypothetical pyramid from 3rd to 4th marine trophic level. Accordingly the annual exploitable demersal fishery resources for the entire Chahbahar Bay was estimated to be 7600 to 8500 tons/year by taking 50 to 55% of the total estimated potential in to account.

Using geotechnical and LIDAR spatial monitoring to determine key environmental slope instability thresholds of a Jurassic coastal landslide: Straidkilly Point, Northern Ireland, UK.

The Antrim Coast Road stretching from the seaport of Larne in the East of Northern Ireland to the famous Giant’s Causeway in the North has a well-deserved reputation for being one of the most spectacular roads in Europe (Day, 2006). At various locations along the route, fluid interactions between the problematic geology, Jurassic Lias Clay and Triassic Mudstone overlain by Cretaceous Limestone and Tertiary Basalt, and environmental variables result in frequent instances of slope instability within the vadose zone. During such instances of instability, debris flows and composite mudflows encroach on the carriageway posing a hazard to road users. This paper examines the site investigative, geotechnical and spatial analysis techniques currently being implemented to monitor slope stability for one site at Straidkilly Point, Glenarm, Northern Ireland. An in-depth understanding of the geology was obtained via boreholes, resistivity surveys and laboratory testing. Environmental variables recorded by an on-site weather station were correlated with measured pore water pressure and soil moisture infiltration dynamic data.
Terrestrial LiDAR (TLS) was applied to the slope for the monitoring of failures, with surveys carried out on a bi-monthly basis. TLS monitoring allowed for the generation of Digital Elevation Models (DEMs) of difference, highlighting areas of recent movement, erosion and deposition. Morphology parameters were generated from the DEMs and include slope, curvature and multiple measures of roughness. Changes in the structure of the slope coupled with morphological parameters are characterised and linked to progressive failures from the temporal monitoring. In addition to TLS monitoring, Aerial LiDARi datasets were used for the spatio-morphological characterisation of the slope on a macro scale. Results from the geotechnical and environmental monitoring were compared with spatial data obtained through Terrestrial and Airborne LiDAR, providing a multi-faceted approach to slope stability characterization, which facilitates more informed management of geotechnical risk by the Northern Ireland Roads Service.

Geotechnical monitoring using a combination of LIDAR, real-time dGPS, and electrical tomography to assess geotechnical risk of a coastal landslide.

The Antrim Coast Road stretching from the seaport of Larne in the East of Northern Ireland has a well-deserved reputation for being one of the most spectacular roads in Europe (Day, 2006). However the problematic geology; Jurassic Lias Clay and Triassic Mudstone overlain by Cretaceous Limestone and Tertiary Basalt, and environmental variables result in frequent instances of slope instability manifested in both shallow debris flows and occasional massive rotational movements, creating a geotechnical risk to this highway. This paper describes how a variety of techniques are being used to both assess instability and monitor movement of these active slopes near one site at Straidkilly Point, Glenarm. An in-depth understanding of the geology was obtained via boreholes, resistivity surveys and laboratory testing. Environmental variables recorded by an on-site weather station were correlated with measured pore water pressure and soil moisture infiltration data. Terrestrial LiDAR (TLS), with surveys carried out on a bi-monthly basis allowed for the generation of Digital Elevation Models (DEMs) of difference, highlighting areas of recent movement, accumulation and depletion. Morphology parameters were generated from the DEMs and include slope, curvature and multiple measures of roughness. Changes in the structure of the slope coupled with morphological parameters were characterised and linked to progressive failures from the temporal monitoring. In addition to TLS monitoring, Aerial LiDAR datasets were used for the spatio-morphological characterisation of the slope on a macro scale. A Differential Global Positioning System (dGPS) was also deployed on site to provide a real-time warning system for gross movements, which were also correlated with environmental conditions. Frequent electrical resistivity tomography (ERT) surveys were also implemented to provide a better understanding of long-term changes in soil moisture and help to define the complex geology. The paper describes how the data obtained via a diverse range of methods has been combined to facilitate a more informed management regime of geotechnical risk by the Northern Ireland Roads Service.

Using Google Analytics to evaluate an email information literacy program for medical and dental students

Objectives: An email information literacy program has been effective for over a decade at Université de Montréal’s Health Library. Students periodically receive messages highlighting the content of guides on the library’s website. We wish to evaluate, using Google Analytics, the effects of the program on specific webpage statistics. Using the data collected, we may pinpoint popular guides as well as others that need improvement. Methods: In the program, first and second-year medical (MD) or dental (DMD) students receive eight bi-monthly email messages. The DMD mailing list also includes graduate students and professors. Enrollment to the program is optional for MDs, but mandatory for DMDs. Google Analytics (GA) profiles have been configured for the libraries websites to collect visitor statistics since June 2009. The GA Links Builder was used to design unique links specifically associated with the originating emails. This approach allowed us to gather information on guide usage, such as the visitor’s program of study, duration of page viewing, number of pages viewed per visit, as well as browsing data. We also followed the evolution of clicks on GA unique links over time, as we believed that users may keep the library's emails and refer to them to access specific information. Results: The proportion of students who actually clicked the email links was, on average, less than 5%. MD and DMD students behaved differently regarding guide views, number of pages visited and length of time on the site. The CINAHL guide was the most visited for DMD students whereas MD students consulted the Pharmaceutical information guide most often. We noted that some students visited referred guides several weeks after receiving messages, thus keeping them for future reference; browsing to additional pages on the library website was also frequent. Conclusion: The mitigated success of the program prompted us to directly survey students on the format, frequency and usefulness of messages. The information gathered from GA links as well as from the survey will allow us to redesign our web content and modify our email information literacy program so that messages are more attractive, timely and useful for students.

Einfluß der Gewässerversauerung auf Hyporheos und Bryorheos: Untersuchungen an zwei Waldbächen im Westharz

Im Rahmen der Fallstudie Harz sollte an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung ein Beitrag zur Klärung der Frage geleistet werden, inwieweit zwei Zuläufe der Sösetalsperre im Westharz versauert bzw. versauerungsgefährdet sind; aus diesem Stausee wird Trinkwasser für mehrere Gemeinden in Norddeutschland gewonnen. Die Belastung des fast vollständig bewaldeten Einzugsgebiets der Sösetalsperre mit luftbürtigen Schadstoffen (Saurer Regen) zählte zu den höchsten in Mitteleuropa. An jeweils drei Untersuchungsstellen der beiden Bäche Alte Riefensbeek (R1 bis R3) und Große Söse (S1 bis S3) wurden zwischen März 1987 und November 1988 Proben aus Moospolstern und dem hyporheischen Interstitial entnommen und physikalisch, chemisch und biologisch untersucht. Ergänzend wurden Wasserproben zwischen März 1986 und Oktober 1991 sowie vom April 1998 ebenso wie qualitative Fänge von Makroinvertebraten zwischen November 1986 und Juli 1990 sowie vom April 1998 ausgewertet. Die Analyse der tierischen Besiedlung der Moos- und Interstitialproben beschränkte sich auf die taxonomischen Gruppen Turbellaria (Strudelwürmer), Mollusca (Weichtiere), Amphipoda (Flohkrebse), Ephemeroptera (Eintagsfliegen), Plecoptera (Steinfliegen), Heteroptera (Wanzen), Megaloptera (Schlammfliegen), Coleoptera (Käfer), Trichoptera (Köcherfliegen) und Diptera (Zweiflügler). Der Grundsatz, daß normalverteilte und nicht normalverteilte Daten statistisch unterschiedlich behandelt werden müssen, wurde konsequent angewandt. Am Beispiel der Choriotopstruktur wurde gezeigt, daß die Auswahl des Analyseverfahrens das Ergebnis der ökologischen Interpretation multivariater statistischer Auswertung beeinflußt. Die Daten der Korngrößen-Verteilung wurden vergleichend einer univariaten und einer multivariaten statistischen Analyse unterworfen. Mit dem univariaten Verfahren wurden die Gradienten der ökologisch relevanten Korngrößen-Parameter eher erkannt als mit dem multivariaten Verfahren. Die Auswirkungen von Gewässerversauerung sowie anderer Umweltfaktoren (insgesamt 42 Faktoren) auf die Lebensgemeinschaften wurden anhand der Parameter Artenzahl, Besiedlungsdichte, Körpergröße und Biomasse untersucht. Abundanz, Biomasse und Körpergröße sowie die Umweltfaktoren wurden auf einem horizontalen Gradienten, d.h. im Längslauf der Bäche, und auf einem vertikalen Gradienten, d.h. fließende Welle / Bryorheon / Benthon versus Hyporheon, untersucht. Es wurde ein terminologisches System für die Kompartimente in der Fließgewässer-Aue vorgeschlagen, das in sich einheitlich ist. Es wurde ein neuer Moos-Vitalitätsindex für die Moospolster vorgestellt. Es wurden Bestimmungsschlüssel für die Larven der Chloroperlidae (Steinfliegen-Familie) und der Empididae (Tanzfliegen) in den beiden Harzbächen entwickelt. Die untersuchten Bachstrecken waren frei von Abwasserbelastung. An zwei Stellen wurde Wasser für einen Forellenteich ausgeleitet. Abgesehen von zwei meterhohen Abstürzen in der Großen Söse waren wasserbauliche Veränderungen ohne große Bedeutung. Das Abfluß-Regime war insofern nicht mehr natürlich, als beide Bäche in das System der bergbaulichen Bewässerungsgräben des Oberharzes eingebunden sind. Die Söse hatte ein F-nivopluviales Abfluß-Regime, der abflußreichste Doppelmonat war der März / April, die Unregelmäßigkeit des Abfluß-Regimes war sehr hoch, die Vorhersagbarkeit sehr niedrig, die monatlichen Abfluß-Maxima wiesen eine sehr geringe Konstanz auf. Der Zeitraum der biologischen Probenahme wurde von überdurchschnittlich vielen Tagen mit mäßig erhöhten Abflüssen geprägt, sehr große Hochwasser-Wellen fehlten aber. Die Abfluß-Dynamik wurde statistisch beschrieben. Das hydraulische Regime wurde anhand der Meßgrößen Fließgeschwindigkeit, Fließkraft und FROUDE-Zahl dargestellt. Der Zusammenhang zwischen Abfluß und Fließgeschwindigkeit auf der einen Seite und der Korngrößen-Verteilung auf der anderen Seite wurde statistisch untersucht, ebenfalls zwischen dem Abfluß und dem Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel sowie dem Wasserchemismus. In den Phasen ohne Hochwasser hatte das Hyporheal die Funktion einer Senke für Feinstkörner. Das Bachbett der Alten Riefensbeek war stabiler als das der Großen Söse. Insgesamt gesehen war das hyporheische Sediment in den quellnahen Abschnitten grobkörniger und auf den quellfernen Strecken feinkörniger. Der prozentuale Anteil der Feinstkörner im Hyporheal und Benthal nahm aber im Längslauf der Bäche ab. Dies ist ungewöhnlich, konnte aber nicht plausibel mit geologischen und hydrologischen Meßgrößen erklärt werden. Beide Bäche waren sommerkalt. Der Einfluß der Wassertemperatur auf die Larvalentwicklung wurde beispielhaft an den Taxa Baetis spp. und Leuctra gr. inermis untersucht. Es gab eine Tendenz, daß der Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel vom Benthal in das Hyporheal anstieg. Dies war ein weiterer Hinweis darauf, daß das Hyporheal die Funktion einer Senke und Vorratskammer für Nährstoffe hat. Der Zusammenhang zwischen partikulärer und gelöster Kohlenstoff-Fraktion wurde diskutiert. Im Hyporheon war die Nitrifikation nicht stärker als in der fließenden Welle. Es gab Hinweise, daß die sauren pH-Werte in der Großen Söse die Nitrifikation hemmten. Die Valenzen der Moos- und Tier-Taxa bezüglich Fließgeschwindigkeit, pH-Wert, Alkalinität sowie der Gehalte von Sauerstoff, Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium wurden zusammengestellt. Das hyporheische Sediment war sehr grob und hatte eine hohe Porosität. Der Austausch zwischen fließender Welle und hyporheischem Wasser konnte deshalb sehr schnell erfolgen, es gab keine intergranulare Sprungschicht, die physikalischen und chemischen Tiefengradienten waren in den meisten Fällen gar nicht ausgeprägt oder nur sehr flach. Die Wassertemperatur des Freiwassers unterschied sich nicht signifikant von derjenigen im hyporheischen Wasser. Es gab -- von wenigen Ausnahmen bei pH-Wert, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt abgesehen -- keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Wasserchemismus der fließenden Welle und dem des Hyporheals. Die physikalischen und chemischen Voraussetzungen für die Refugialfunktion des Hyporheons waren deshalb für versauerungsempfindliche Taxa nicht gegeben. In der Tiefenverteilung der untersuchten Tiergruppen im Hyporheal lag das Maximum der Abundanz bzw. Biomasse häufiger in 10 cm als in 30 cm Tiefe. Daraus läßt sich aber keine allgemeine Gesetzmäßigkeit ableiten. Es wurde durchgehend die Definition angewendet, daß die Gewässerversauerung durch den Verlust an Pufferkapazität charakterisiert ist. Saure Gewässer können, müssen aber nicht versauert sein; versauerte Gewässer können, müssen aber nicht saures Wasser haben. Maßstab für das Pufferungsvermögen eines Gewässers ist nicht der pH-Wert, sondern sind die Alkalinität und andere chemische Versauerungsparameter. Der pH-Wert war auch operativ nicht als Indikator für Gewässerversauerung anwendbar. Die chemische Qualität des Bachwassers der Großen Söse entsprach aufgrund der Versauerung nicht den umweltrechtlichen Vorgaben bezüglich der Parameter pH-Wert, Aluminium, Eisen und Mangan, bzgl. Zink galt dies nur an S1. In der Alten Riefensbeek genügte das Hyporheal-Wasser in 30 cm Tiefe an R2 bzgl. des Sauerstoff-Gehalts nicht den umweltrechtlichen Anforderungen. Nur im Freiwasser an R1 genügten die Ammonium-Werte den Vorgaben der EG-Fischgewässer-Richtlinie, der Grenzwert wurde an allen anderen Meßstellen und Entnahmetiefen überschritten. Das BSB-Regime in allen Entnahmetiefen an R2, im Freiwasser an R3 und S1, im Hyporheal an R1 sowie in 30 cm Tiefe an R3 genügte nicht den Anforderungen der Fischgewässer-Richtlinie. Der Grenzwert für Gesamt-Phosphor wurde an S3 überschritten. In der Großen Söse war der Aluminium-Gehalt so hoch, daß anorganisches und organisches Aluminium unterschieden werden konnten. Besonders hohe Gehalte an toxischem anorganischen Aluminium wurden an Tagen mit Spitzen-Abflüssen und Versauerungsschüben gemessen. Erst die Ermittlung verschiedener chemischer Versauerungsparameter zeigte, daß auch die alkalischen Probestellen R2 und R3 mindestens versauerungsempfindlich waren. Die Messung bzw. Berechnung von chemischen Versauerungsparametern sollte deshalb zum Routineprogramm bei der Untersuchung von Gewässerversauerung gehören. Zu Beginn des Untersuchungsprogramms war angenommen worden, daß die mittleren und unteren Abschnitte der Alten Riefensbeek unversauert sind. Dieser Ansatz des Untersuchungsprogramms, einen unversauerten Referenzbach (Alte Riefensbeek) mit einem versauerten Bach (Große Söse) zu vergleichen, mußte nach der Berechnung von chemischen Versauerungsindikatoren sowie der Analyse der Abundanz- und Biomasse-Werte modifiziert werden. Es gab einen Versauerungsgradienten entlang der Probestellen: R1 (unversauert) R2 und R3 (versauerungsempfindlich bis episodisch leicht versauert) S2 und S3 (dauerhaft versauert) S1 (dauerhaft stark versauert). An S1 war das Hydrogencarbonat-Puffersystem vollständig, an S2 und S3 zeitweise ausgefallen. Die Versauerungslage an R2 und R3 war also schlechter als vorausgesehen. Unterschiede im Versauerungsgrad zwischen den Meßstellen waren nicht so sehr in unterschiedlichen Eintragsraten von versauernden Stoffen aus der Luft begründet, sondern in unterschiedlichen Grundgesteinen mit unterschiedlichem Puffervermögen. Der Anteil der verschiedenen sauren Anionen an der Versauerung wurde untersucht, die chemischen Versauerungsmechanismen wurden mit Hilfe von Ionenbilanzen und verschiedenen Versauerungsquotienten analysiert. Die beiden untersuchten Bäche waren von anthropogener Versauerung betroffen. Dabei spielte die Schwefel-Deposition (Sulfat) eine größere Rolle als die Stickstoff-Deposition (Nitrat). Die Probestelle S1 war immer schon in unbekanntem Maß natürlich sauer. Dieser natürlich saure Zustand wurde von der hinzugekommenen anthropogenen Versauerung bei weitem überragt. Die wenigen gewässerökologischen Daten, die im Wassereinzugsgebiet der Söse vor 1986 gewonnen wurden, deuten darauf hin, daß die Versauerung in den 70er und in der ersten Hälfte der 80er Jahre vom Boden und Gestein in die Bäche durchgeschlagen war. Dieser Versauerungsprozeß begann vermutlich vor 1973 in den Quellen auf dem Acker-Bruchberg und bewegte sich im Laufe der Jahre immer weiter talwärts in Richtung Trinkwasser-Talsperre. Der Mangel an (historischen) freilandökologischen Grundlagendaten war nicht nur im Untersuchungsgebiet, sondern ist allgemein in der Versauerungsforschung ein Problem. Wenn sich das Vorkommen von nah verwandten Arten (weitgehend) ausschließt, kann dies an der Versauerung liegen, z.B. war die Alte Riefensbeek ein Gammarus-Bach, die Große Söse ein Niphargus-Bach; dieses muß aber nicht an der Versauerung liegen, z.B. fehlte Habroleptoides confusa im Hyporheos an R3, Habrophlebia lauta hatte dagegen ihr Abundanz- und Biomasse-Maximum an R3. Zugleich lag das Maximum des prozentualen Anteils von Grobsand an R3, eine mögliche Ursache für diese interspezifische Konkurrenz. Die biologische Indikation von Gewässerversauerung mit Hilfe der Säurezustandsklassen funktionierte nicht in den beiden Harzbächen. Es wurde deshalb ein biologischer Versauerungsindex vorgeschlagen; dieser wurde nicht am pH-Wert kalibriert, sondern an der chemischen Versauerungslage, gekennzeichnet durch die Alkalinität und andere chemische Meßgrößen der Versauerung. Dafür wurden aufgrund der qualitativen und quantitativen Daten die häufigeren Taxa in die vier Klassen deutlich versauerungsempfindlich, mäßig versauerungsempfindlich, mäßig versauerungstolerant und deutlich versauerungstolerant eingeteilt. Es reicht nicht aus, die biologischen Folgen von Gewässerversauerung sowie Veränderungen in der Nährstoff-Verfügbarkeit und im sonstigen Wasserchemismus nur anhand der Artenzahl oder des Artenspektrums abzuschätzen. Vielmehr müssen quantitative Methoden wie die Ermittlung der Abundanzen angewandt werden, um anthropogene und natürliche Störungen des Ökosystems zu erfassen. Es wurde eine Strategie für die behördliche Gewässergüteüberwachung von Bachoberläufen vorgeschlagen, die flächendeckend die Versauerungsgefährdung erfassen kann. Die Auswirkungen der zeitlichen Dynamik des Versauerungschemismus wurden am Beispiel des versauerungsempfindlichen Taxons Baetis spp. (Eintagsfliegen) dargestellt. An S2 und S3 kam es zu starken Versauerungsschüben. Baetis konnte sich nicht ganzjährig halten, sondern nur in versauerungsarmen Phasen im Sommer und im Herbst; es gab einen Besiedlungskreislauf aus Ausrottungs- und Wiederbesiedlungsphasen. Die temporäre Population von Baetis an S2 und S3 bestand nur aus ersten Larvenstadien. Die Probestellen wurden auf horizontalen Gradienten der Umweltfaktoren angeordnet. Bei einigen Parametern gab es keinen Gradienten (z.B. Sauerstoff-Gehalt), bei anderen Parametern waren die Meßstellen auf sehr flachen Gradienten angeordnet (z.B. C:N-Quotient der Feinstkörner), bei den restlichen Meßgrößen waren die Gradienten sehr deutlich (z.B. Alkalinität). Bei den Längsgradienten von Abundanz und Biomasse waren alle Möglichkeiten vertreten: Zunahme (z.B. Leuctra pseudosignifera), Abnahme (z.B. Gammarus pulex), Maximum an der mittleren Probestelle (z.B. Leuctra pseudocingulata) und kein signifikanter Trend (z.B. Nemoura spp.). Abundanz und Biomasse zahlreicher taxonomischer Einheiten hatten ihr Maximum im Längslauf an den quellnächsten Probestellen R1 und S1, z.B. Protonemura spp. und Plectrocnemia spp. Die Lebensgemeinschaften an R1 und S1 waren allerdings völlig unterschiedlich zusammengesetzt. Die häufig vertretene Annahme, versauerte Gewässer seien biologisch tot, ist falsch. Unter Anwendung des 3. biozönotischen Grundprinzips wurde das Maximum von Abundanz und Biomasse in den quellnahen Abschnitten mit dem eustatistischen (stabilen) Regime von Wassertemperatur, Abfluß und Protonen-Gehalt, in der Alten Riefensbeek auch von Alkalinität und ALMER-Relation erklärt. Aufgrund der natürlichen und anthropogenen Störungen war im Längslauf der untersuchten Bäche keine natürliche biozönotische Gliederung des Artenbestands erkennbar. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und der Taxazahl ergaben, daß in erster Linie versauerungsrelevante Parameter -- Gehalte saurer Anionen, basischer Kationen und von Metallen, Alkalinität usw. -- die höchsten Korrelationskoeffizienten mit der Taxa-Zahl hatten; unter den natürlichen Meßgrößen zählten nur die Gehalte von DOC und TIC sowie der Anteil der Sande zu der Gruppe mit den höchsten Korrelationskoeffizienten. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und den Abundanzen ergab dagegen, daß die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft nicht nur durch die anthropogene Gewässerversauerung, sondern mindestens genauso durch einige natürliche Meßgrößen beeinflußt wurde. Es gab in den Harzbächen keinen ökologischen Superfaktor, der die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft überwiegend bestimmte. Auch die Meßgrößen der anthropogenen Gewässerversauerung waren nicht solch ein Superfaktor. Einen ähnlich hohen Einfluß auf die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft hatten die geologisch bestimmten Umweltfaktoren Leitfähigkeit und TIC-Gehalt, der von der Landnutzung bestimmte DOC-Gehalt sowie der Chlorid-Gehalt, der geologisch, möglicherweise aber auch durch den Eintrag von Straßensalz bestimmt wird. Die Mischung von anthropogenen und natürlichen Faktoren wurde in einem Modell der Wirkung von abiotischen Faktoren auf Bryorheos und Hyporheos dargestellt. Als Beispiel für die zeitliche Nutzung ökologischer Nischen wurde die Verteilung der Larven und Adulten der Dryopidae (Hakenkäfer) im Hyporheos und Bryorheos untersucht. Die Larven wurden vorzugsweise im Hyporheon, die Adulten im Bryorheon angetroffen. Die untersuchten Taxa wurden in die Varianten bryorheobiont, bryorheophil, bryorheotolerant, bryorheoxen und bryorheophob bzw. hyporheobiont, hyporheophil, hyporheotolerant, hyporheoxen und hyporheophob eingeteilt, um ihre räumliche Nutzung ökologischer Nischen zu beschreiben. Die gängige Lehrmeinung, daß das Hyporheon die Kinderstube benthaler Makroinvertebraten ist, konnte für zahlreiche Taxa bestätigt werden (z.B. Habrophlebia lauta). Für die bryorheophilen Taxa (z.B. Gammarus pulex und Baetis spp.) trifft diese Lehrmeinung in den beiden Harzbächen nicht zu. Vielmehr übernimmt das Bryorheon die Funktion einer Kinderstube. Die Larven von Plectrocnemia conspersa / geniculata sowie von Baetis spp. und Amphinemura spp. / Protonemura spp. neben Gammarus pulex zeigten eine Habitatbindung, die erstgenannte Gattung an das Hyporheal, die letztgenannten 3 Taxa an untergetauchte Moospolster (Bryorheal). Die Idee von der Funktion des Hyporheals als Kinderstube der Larven und Jungtiere, als Schutzraum gegen die Verdriftung durch Strömung und vor Fraßdruck durch Räuber sowie als Ort hohen Nahrungsangebots mußte für die letztgenannten 3 Taxa abgelehnt werden. Für sie übernahm das Bryorheal diese Aufgaben. Zwar waren die beiden Bäche oligotroph und die Nahrungsqualität der Feinstkörner im Hyporheal war niedrig. Die Abundanz- und Biomasse-Werte im Bryorheos und Hyporheos gehörten aber zu den weltweit höchsten. Es wurde das Paradoxon diskutiert, daß im Hyporheon der beiden Bäche Diatomeen-Rasen gefunden wurden, obwohl das Hyporheon lichtlos sein soll. Das Hyporheon wurde als ein Ökoton zwischen Benthon / Rheon und Stygon angesehen. Es wurden vier Haupttypen des Hyporheons beschrieben. Wegen des sehr unterschiedlichen Charakters des Hyporheons in verschiedenen Fließgewässern gibt es keinen einheitlichen Satz von abiotischen und biotischen Faktoren, mit denen das Hyporheon vom Benthon und Stygon abgegrenzt werden kann. In den beiden Harzbächen ähnelte das Hyporheon mehr dem Benthon als dem Stygon. Es konnte nicht anhand der chemischen Meßgrößen vom Benthon abgegrenzt werden, sondern anhand der physikalischen Meßgrößen Trübung und der Anteile von Feinsand und Schluffe/Tone sowie anhand der biologischen Parameter Summen-Abundanz und Summen-Biomasse. Aus der Typologie des Hyporheons folgt, daß ein bestimmtes Hyporheon nicht alle in der Literatur beschriebenen Funktionen innerhalb der Fließgewässer-Aue übernehmen kann. Es wurde ein Schema entwickelt, mit dem sich die optimale Liste der Parameter für die Untersuchung eines bestimmten Hyporheons auswählen läßt. Der Tendenz in der Fließgewässer-Ökologie, immer neue Konzepte zu entwickeln, die allgemeingültig sein sollen, wurde das Konzept vom individuellen Charakter von Fließgewässer-Ökosystemen entgegengestellt.