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Die Zusammensetzung der ästuarinen Fischfauna wird durch physiko-chemische, morpho-dynamische und trophische Umweltfaktoren bestimmt. Die Struktur der Fischfauna zeigt in Ästuaren markante räumliche und zeitliche Variationen und hängt von der Nahrungsökologie der Arten ab. In vielen Ästuaren überlappen sich in hohem Maße die Aktivitäten von Fischerei, Industrie, Schifffahrt, Landwirtschaft, Naturschutz, Sport und Tourismus, sodass die Fischfauna hier den Grad der Beeinflussung durch den Menschen widerspiegelt. Die Fischfauna der Tideelbe und anderer europäischer Ästuare wird seit etwa drei Jahrzehnten verstärkt untersucht. Dieses Buch präsentiert die Ökologie der Fischfauna europäischer Ästuare erstmals in einer kompakten Gesamtschau.

Trace metals, tropical estuary, Hainan, Brazil. - This work investigated the concentrations, the distributions and the behaviors of five trace metals (nickel, cobalt, copper, cadmium and lead) plus iron in the aqueous and in the particulate phase in two tropical estuarine systems of China and Brazil, and estimated their contamination levels. The field work was carried out in the Wanquan Estuary and in the Wenchang-Wenjiao Estuary of the Southern Chinese island of Hainan as well as in the Mundaú Lagoon and in the Manguaba Lagoon of Northeast-Brazil, which are all characterised by relatively low contents of dissolved humics and DOC. The surface water samples were seperated into the dissolved ( 0.45 µm) phase by conventional filtration followed by a further separation of the dissolved phase into two colloidal fractions (HMW "high molecular weight : 10 kDa - 0.45 µm; LMW "low molecular weight : 5 kDa - 10 kDa) and a fraction (TD: < 5 kDa) considered as "truly dissolved" fraction. The levels of these trace metals with high contamination riscs is generally higher in East-Hainan than in Northeast-Brazil. However, the estuarine behaviors of these metals in the two study areas are very similar. Dissolved cadmium appears more or less to be enriched in the dissolved phase, while dissolved iron and lead are rapidly removed from the dissolved phase when salinity increases. Nickel, cobalt and copper in solution, as well as all trace metals in particulate forms essentially follow a conservative mixing line. The relative significance of the truly dissolved fraction (< 5 kDa; TD) of the metals increased with increasing salinity. Dissolved iron, nickel and lead are mainly associated with the high molecular weight fraction (10 kDa - 0.45 µm; HMW), whereas dissolved cadmium predominantly occurs in the truly dissolved fraction. The truly dissolved fraction is also dominant for dissolved cobalt and copper; however, the high molecular weight fraction and the low molecular weight fraction (5 kDa - 10 kDa; LMW) cannot be neglected for these two metals. Despite the massive aquaculture industry in East-Hainan and the extensive cultivation of sugar cane in monocultural form in Northeast-Brazil as well as general anthropogenic activities, no significant impact of trace metals on the local environment could be detected in the two study areas. Although elevated metal concentrations occurred (in the Wenchang-Wenjiao Estuary and in the Mundaú Lagoon), they were leveled out effectively during estuarine processing. At high salinities, the metal concentrations in East-Hainan and in Northeast-Brazil are approximately at the same level. In comparison with averages of estuaries worldwide, both dissolved and particulate metal concentrations in the two study areas are similar or lower, except for iron probably originating from specific geographic settings.

Acknowledgements…………………………………………………………………………………………….4 Responsibility claim………………………………………………………………………………………………5 Collaboration Statement .…………………………………………………………………………………….6 Preface…………………………………………………………………………………………………………….7 Abstract………………………………………………………………………………………………………….13 Zusammenfassung …………………………………………………………………………………………….14 Part 1 Introduction to coastal and marine pollution…………………………………………………………16 1\. Coastal and marine pollution in the Anthropocene: Identifying contaminants and processes.17 I. Abstract.…………………………………………………………………………………….18 II. Introduction ………………………………………………………………………………….19 III. Identifying contaminants & stressors…………………………………………………….20 IV. Identifying processes ……………………………………………………………………….23 i. Global changes ………………………………………………………………….23 ii. Atmospheric circulation ………………………………………………………….25 iii. Biological processes and effects ……………………………………….……….27 V. Final remarks……………………………………………………………………….……….28 VI. Acknowledgements…………………………………………………………………………29 VII. References………………………………………………………………………………….29 2\. Assessment of pollution and environmental restoration in coastal areas: challenges and solutions ……………………………………………………………………………………………….33 I. Abstract……………………………………………………………………………………….34 II. Introduction.………………………………………………………………………………….35 III. Environmental health assessment ……………………………………………………….36 IV. Challenges and solutions for environmental management….………………………….38 i. Contamination assessment and analysis ………………………………………38 ii. Biomarkers: a promising set of biomonitoring tools……………………………39 iii. Coastal restoration, contamination, and climate change………………………40 iv. A mitigation tool: Managed realignment …………………………………….40 1\. Risks of managed realignment………………………………………….41 2\. Coastal restoration and management in Europe…………………….41 3\. Managed realignment and potential contamination………………….42 v. Uncertainties ……………………………………………………………………….42 1\. Climate Change Uncertainty ……………………………………………42 2\. Political Uncertainty …………………………………………………….43 V. Conclusions ...

Im Rahmen der verschiedenen Genehmigungsverfahren (z.B. Planfeststellung) für Kabelverlegungen im niedersächsischen Küstenmeer sowie in den entsprechenden Küsten- und Übergangsgewässern ist eine Ermittlung, Beschreibung und Bewertung erforderlich, um darlegen zu können, ob Auswirkungen auf Natur und Landschaft zu erwarten sind bzw. ob dadurch die Meeresumwelt gefährdet wird. Mit den vorliegenden Anforderungen wird den Antragstellern bzw. beauftragten Gutachtern der Rahmen für die vom NLWKN (GB III, GB IV.1) und von der Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer für erforderlich gehaltenen Untersuchungen dargelegt. Die vorliegenden Anforderungen geben den aktuellen Kenntnisstand wieder. Neue Erkenntnisse werden zum entsprechenden Zeitpunkt berücksichtigt und eingearbeitet.

Küsten und Ästuare sind vom anthropogenen Klimawandel in besonderer Weise betroffen, da nicht nur die Änderungen der atmosphärischen Randbedingungen, sondern auch der Meeresspiegelanstieg sowie Änderungen im Abflussregime oder Intensivierung des Sturmflutklimas einen Einfluss haben. Daher ist die Untersuchung von benachbarten Systemen wie angrenzenden Schelfmeeren oder Einzugsgebieten ein integraler Bestandteil der Klimafolgenforschung in Ästuaren. Dies erschwert die Ableitung verlässlicher Projektionen, da es zu einer Kumulierung von Unsicherheiten aus den verschiedenen Ebenen der Untersuchung kommen kann.Diese Arbeit dient der Untersuchung von Klimafolgen im Hinblick auf hydrodynamische Bedingungen und Salzgehalte im Weserästuar. Das gewählte Impaktmodell ist ein 3D hydrodynamisches Ästuarmodell, welches auf einem semi-impliziten Finite Elemente Gleichungslöser beruht. Ein umfassender Vergleich mit Beobachtungsdaten zeigt, dass das Modell in der Lage ist, die komplexen hydrodynamischen Bedingungen sowie die Salzintrusion zu reproduzieren. Es erfolgt eine Quantifizierung von Unsicherheiten durch natürliche Variabilität, Modellparameter und Randbedingungen. Die Ergebnisse der Simulationen werden hinsichtlich Änderungen von Tidekennwerten und Partialtiden ausgewertet. Veränderungen des Salzgehaltes werden analysiert durch die instantane Intrusion von Isohalinen sowie durch ein empirisches Modell zur Beschreibung des tiefen- und tidegemittelten Salzgehaltes in Abhängigkeit von Position und Abfluss. Das Augenmerk liegt auf der Analyse der zugrundeliegenden physikalischen Prozesse. Die Hauptergebnisse werden zusätzlich separat für ausgewählte Schwerpunktregionen dargestellt. Eine Evaluierung bisheriger Studien zeigt, dass der Klimawandel das Weserästuar hauptsächlich über den Anstieg des mittleren Meeresspiegels beeinträchtigt. Andere mögliche Einflüsse aus benachbarten Systemen sind entweder im Bereich der heutigen natürlichen Variabilität einzuordnen (Sturmflutklima in der Nordsee und Abflussaus dem Einzugsgebiet), oder die Literatur zeigt keine übereinstimmenden Tendenzen (regionaler Meeresspiegelanstieg sowie Tidedynamik in der Nordsee). Ein Szenario mit mittlerer Konfidenz sowie ein High-end Szenario werden untersucht und mit Szenarien von menschlichen Eingriffen sowie Interaktionsszenarien zwischen beiden verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass der mittlere Meeresspiegelanstieg einen Anstieg des Tidehubs zur Folge hat. Durch Reduzierung des Wasservolumens in der Tidewechselzone ist dies mit einem Übergang zu einem eher flutdominierten äußeren Ästuar verbunden. Eine verstärkte Salzintrusion ist feststellbar.