ALBERT

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Vergleichende Untersuchungen an Diatomeen von verschiedenen Standorten der Gezeitenzone ergaben in allen Fällen eine beträchtliche osmotische Resistenz. Diese kann für die einzelnen Arten sehr unterschiedlich sein. Die festgestellten Resistenzspannen erreichen zum Teil diejenigen, die aus der Literatur für vielzellige Algen des Litorals bekannt sind, zum Teil liegt die Resistenz aber in engeren Grenzen. 2. Unter den Eigenschaften, mit denen sich die Diatomeen auch gegenüber starken Konzentrationsschwankungen behaupten können, tritt ihre Fähigkeit zur Erhöhung und Verminderung der Zellsaftkonzentration besonders hervor. Sie ist spezifisch verschieden stark ausgeprägt und wird durch Plasmolyse- und Turgorresistenz ergänzt. Möglicherweise werden die Zellen ferner durch ihre große Populationsdichte, Gallertausscheidungen und aktive Bewegungen vor der kritischen osmotischen Beanspruchung geschützt. 3. Für die Diatomeen des gleichen Standorts ist nicht ein bestimmter Resistenztyp charakteristisch; es können vielmehr Formen mit verschiedenem Verhalten am gleichen Ort vorkommen.

Description / Table of Contents: Summary 1. Oxygen consumption by a group of 25 lobsters was essentially constant over a range of ambient oxygen concentrations from 1.0 to 8.5 mg/l. Consumption by groups of 35 and 50 lobsters at 15° C decreased as the concentration decreased. 2. Oxygen consumption by individuals at 10° and 15° C increased as the oxygen concentration increased. 3. Oxygen consumption increased as activity increased with crowding. 4. Oxygen consumption almost doubled after feeding. 5. Oxygen consumption per unit weight decreased with increasing size. 6. The average rate of oxygen consumption by individuals doubled over the temperature range 12° to 25° C. 7. Oxygen consumption in air at 6° to 25° C was much less than in water.

Description / Table of Contents: Summary 1. The effect of exposure to air on the oxygen uptake, lactic acid production, and quantities of certain phosphoryleated intermediates ofC. depressus has been determined. 2. On transference to air, aerobic conditions with a reduced metabolic rate are first maintained; access of oxygen and water loss are controlled by the opercular micropyle. 3. Dehydration stresses then lead to occlusion of the mantle cavity and subsequent anaerobiosis. 4. Starvation results in a lower metabolic rate, aerobic or anaerobic, and a reduced demand for substrates now mobilized from reserves. 5. The reduced demand is also related to the amount of dehydration and the latter is so adjusted to allow viability over a long period. 6. Eventually toxic products kill the animal.

Description / Table of Contents: Summary 1. The rate of photosynthesis at varying amounts of natural sunlight has been measured for large pennate littoral diatoms which inhabit the sand flats of Barnstable Harbor, Massachusetts, and which exhibit vertical migration to the surface at low tide. 2. The algae require only 12 gm. cal./cm.2/hr. to reach their maximum photosynthetic capacity. 3. Full mid-day summer sunlight (75 gm. cal./cm.2/hr.) results in only a 10% inhibition of maximum photosynthesis. 4. Measurements of light penetration through the sand in which the diatoms are found indicated 10% of solar radiation reaches 1.5 mm. 5. At noon on a cloudless mid-summer day these species existing as deep as 3.0 mm. are probably above their compensation level, while those from 2.0 mm. to the surface are able to photosynthesize at 90% or better of their maximum rate. 6. The photosynthetic efficiency at low light levels enables these diatoms to fix considerable carbon even when the flats are exposed when the sun angle is low. 7. The migration pattern of these diatoms does not result in significant inhibition of photosynthesis but rather their photosynthetic apparatus is well adapted to such migratory activity.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Die negative Turgorregulation vonChaetomorpha linum nach Herabsetzung des Salzgehaltes im Außenmedium beruht in der Hauptsache auf einer Erniedrigung des osmotischen Potentials des Zellsaftes durch Abgabe von K. und Cl′. 2. Während der positiven Turgorregulation nach Erhöhung des Salzgehaltes im Außenmedium konnte umgekehrt eine starke Speicherung von K. und Cl′ beobachtet werden. 3. Das Natrium als wichtigstes Kation des Seewassers ist für beide Prozesse osmotisch kaum von Bedeutung. Die Änderung des Natriumgehaltes im Versuchsmaterial betrug in beiden Fällen nur etwa 10% der Änderung seines Chloridwertes und nur etwa 5% der Änderung seines osmotischen Gesamtpotentials. 4. Kalziummangel im Außenmedium führte zu einer starken Abgabe von KCl durch die Versuchspflanzen, welche dabei einen beträchtlichen Turgorverlust erlitten. 5. Die ebenfalls durch Kalziummangel bewirkte starke Verquellung der Zellwände wird im Zusammenhang mit der sprughaften Abnahme des Kalziumgehaltes der Versuchspflanzen auf einen Ionenaustauschvorgang zurückgeführt, bei dem das Zellwand-Kalzium durch Natrium ersetzt werden dürfte.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Es wird die Größenabhängigkeit des Sauerstoffverbrauchs vonArenicola bei Temperaturen zwischen 2° C und 30° C in Versuchsserien im Frühjahr und Herbst gemessen. 2. Da der Sauerstoffverbrauch je Gewichtseinheit bei den Würmern keine konstante Größe darstellt, werden die Parametera und b der allometrischen Gleichung: y=b·w a zur Auswertung der Versuchsergebnisse herangezogen. 3. Der Exponentα hat keine konstante Größe, sondern ändert sich mit der Temperatur. Sein Wert liegt fürArenicola im allgemeinen zwischen 0,7 und 0,8, was einer Zwischenstellung zwischen oberflächen- und gewichtsproportionaler Atmung entspricht. 4. Der Faktor b stellt die aus der Gesamtheit der Meßwerte — unter Berücksichtigung der Größenfunktion — berechnete Atmungsgröße eines Tieres von der Gewichtseinheit dar. b hat daher in der quantitativen Versuchsauswertung an die Stelle der einfachen Angabe O2-Verbrauch : Gewicht zu treten. 5. Die Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffverbrauchs vonArenicola ist durch Unstetigkeiten charakterisiert, worunter Temperaturbereiche verstanden werden sollen, in denen der Sauerstoffverbrauch erheblich über oder unter den nach der RGT-Regel zu erwartenden Werten liegt. 6. Aus diesen Unstetigkeiten erklärt sich die geringe Temperaturabhängigkeit des Stoffwechsels vonArenicola in dem Bereich zwischen 10° C und 20° C. Eine zweite Unstetigkeit verhindert bei den Würmern im Frühjahr ein zu starkes Absinken des Stoffwechsels unterhalb von 5° C. In vielen Versuchen findet man hier bei abnehmender Temperatur einen erhöhten Sauerstoffverbrauch. 7. Die Lage und Ausdehnung der Unstetigkeiten verschiebt sich im Verlauf des Jahres im Sinn der Milieu-Temperaturen.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Junge Strandkrabben von 4–16 mm Carapaxbreite wurden bis zur Geschlechtsreife unter konstanten Umweltbedingungen aufgezogen. 2. Die Dauer ihrer Häutungsintervalle nimmt bei konstanter Temperatur mit der Körpergröße stetig zu. 3. Die Dauer der Häutungsintervalle hängt von der Temperatur und der Ernährung ab. Von der Tageslänge scheint sie weitgehend unabhängig zu sein. 4. Der relative Grösßenzuwachs bei jeder Häutung ist im gesamten untersuchten Größenbereich und bei den verschiedenen Temperaturen bei allen Häutungen gleich: Bei den Häutungen verdoppelt sich jeweils das Körpervolumen. 5. Augenstielamputationen und Verlust von Extremitäten wirken auf den Häutungsrhythmus in gleicher Weise: Die Schwankungsbreite in der Dauer der Häutungsintervalle ist vermindert. Die Häutungsintervalle sind in 20° C deutlich, in 10° C nur geringfügig verkürzt. 6. Durch die Anwesenheit größerer Artgenossen werden die Häutungen verzögert. Die optische Wahrnehmung spielt dabei keine Rolle. 7. Aus diesen Ergebnissen wird folgendes geschlossen: Der ausschlaggebende Faktor für die Auslösung von Häutungen ist ein bestimmter Größenzuwachs. Temperatur und Ernährung beeinflussen den Häutungsrhythmus dadurch, daß sie das Tempo des Wachstums bestimmen. Die winterliche Häutungsruhe in Freilandpopulationen wird nicht durch den Kurztag bedingt, sondern durch die Kälte. Diese hemmt lediglich das Wachstum, sie verhindert nicht die Häutungen über das häutungshemmende Hormon. Dieses vermindert vielmehr die Temperaturabhängigkeit des Häutungsrhythmus, indem es die Häutungen im Warmen stärker verzögert als im Kalten. Es gestattet die Anpassung des Häutungstermins an die individuelle Lage der Tiere. Es hemmt in Anwesenheit größerer Artgenossen die Häutung. Beim Verlust mehrerer Gliedmaßen wird seine Sekretion eingestellt, so daß die nächste Häutung vorzeitig erfolgt. Das häutungshemmende Hormon bedingt dementsprechend die große individuelle Variation in der Dauer der Häutungsintervalle.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Durch Untersuchungen an den natürlichen Standorten wurde versucht, den Nahrungserwerb und seine Beziehungen zu ökologischen Faktoren bei dem SchlangensternOphiocoma scolopendrina und dem FedersternHeterometra savignyi zu analysieren. 2. Die Aktivitätsphasen der ortsfesten, in der Gezeitenzone lebendenO. scolopendrina werden von den Tiden, den Wasserbewegungen und der Bodenstruktur am Wohnplatz bestimmt. Die wellenempfindlichen Tiere sind bei Hochwasser meist inaktiv. Der Nahrungserwerb findet in Gezeitentümpeln bei Niedrigwasser, an trocken fallenden Stellen nur solange das auf- oder ablaufende Wasser zu niedrig steht, als daß sich Wellen bilden können, statt. 3. Die Tiere sind zwar Allesfresser, doch überwiegt pflanzliche Nahrung. 4. Drei verschiedene Formen des Nahrungserwerbs sind zu unterscheiden: Absammeln oder -rupfen vom Boden (in unbewegtem Wasser), Filtrieren (in strömendem Wasser) und Abweiden des Staubfilms von der Wasseroberfläche (nur am Tage in auflaufendem Wasser). 5. Nahrungsaufnahme und -transport in den Magen erfolgen ausschließlich durch die Ambulacralfüßchen. Zum Filtrieren werden sie steif ausgestreckt und bilden unter jedem Arm zwei Filterkammreihen. Dieser Filterapparat ist sehr grob und nur in stärkeren Strömungen, die reichliches Geschwebe heranführen, wirkungsvoll. 6. BeiO. scolopendrina ist die Filtration nur für die auf trocken fallenden Habitaten wohnenden Individuen von größerer Bedeutung, bei den anderen überwiegt die Futteraufnahme vom Boden. 7. Aus den Untersuchungsergebnissen anO. scolopendrina muß geschlossen werden, daß die in größerer Tiefe am Meeresboden stellenweise massenhaft vorkommendenOphiothrix fragilis undOphiothrix quinquemaculata, die dort z. T. auf dem Rücken liegen und in der Regel ihre Arme erhoben halten, nicht, wie vielfach angenommen, herabsinkende Nahrung auffangen, sondern diese ausschließlich aus stärkeren und an organischem Material reichen Strömungen abfiltrieren. 8. Der Nahrungserwerb der 20armigen, nachtaktiven und in lagunenartigen Flachwassergebieten mit schwachen Strömungen lebendenH. savignyi geschieht ausschließlich durch Filtration feinen, vorwiegend lebenden Geschwebes. 9. Die Arme stellen sich, die aboralen Seiten gegen die Strömung gerichtet, nebeneinander und bilden zusammen einen einheitlichen flachen Filtrationsfächer, den bei einer Strömung von 2 cm/sec etwa 60 l/min passieren. Das feinmaschige Filternetz wird von den zwischen den Pinnulae steif ausgestreckten Tentakelreihen dargestellt. 10. Diese Befunde machen wahrscheinlich, daß auch die anderen Crinoiden, im Gegensatz zur bisherigen Anschauung, ihre Nahrung ausschließlich oder vorwiegend durch Filtration aus einer Strömung gewinnen, der nicht ein aus den oralen Armseiten gebildeter Fangtrichter, sondern die aboralen Armseiten als Filtrationsfächer entgegengestellt werden.

Description / Table of Contents: Schlussfolgerung und Zusammenfassung Wir können also mit einiger Sicherheit sagen, daß diejenigen marinen Ceratien, die Mikroschwärmer (Nebenformen) bilden, diese als männliche Gameten verwenden, welche vom weiblichen Gameten, einer der vegetativen ähnlichen Zelle (nahezu?) vollständig resorbiert werden. Die Zygote dürfte beweglich und in der Form im ganzen ungeändert bleiben und in diesem Zustand die Meiosis durchführen. Ob Cytokinesen im diploiden Zustand eingeschaltet werden, bleibt zu erfahren. Im Gegensatz dazu ist bei Süßwasserarten die Zygote, oder ein ihr folgendes diploides Stadium, eine Cyste, deren einziger Keimlingsschwärmer die Meiosis durchführt; über die Gamie ist hier nichts bekannt. Die Annahme über den Zyklus der marinen Ceratien wird durch Beobachtungen an dem in Kultur reichlich Kopulations- und Meiosezustände liefernden phagotrophen marinen DinophytenOxyrrhis gestützt, welche wir kürzlich näher untersuchten (unpubl.). Bei dieser wird aus einer Isogamie recht kleiner, irreversibler Isogameten eine monadoide Zygote erhalten, die nach einer ausgiebigen Wachstumsphase im beweglichen Zustand in 2 Schritten die Meiosis durchführt und dabei 4 haploide Schwärmer hervorbringt. Auch hier lieferte übrigens eine cytologische Beobachtung den Schlüssel. Ein von anderer Seite (Dodge 1963) publiziertes und wiederum fälschlich der Mitose zugeordnetes Postzygotän der Meiosis, das dem „Knäuelstadium“ der Ceratien recht ähnelt, zeigte uns, daß auch beiOxyrrhis Sexualität vorkommt und veranlaßte die Nachuntersuchung. Die Schwierigkeit, die Zyklen solcher mariner Flagellaten zu erkennen, liegt also darin, daß der Kernphasenwechsel nicht wie bei limnischen Formen durch einen ihm parallelen Gestaltwechsel der Zelle akzentuiert und deutlich gemacht wird. Nochmals sei anerkannt, daß die vorgelegte Deutung nur durch die sorgfältige Arbeit der älteren Beobachter möglich war; nahezu alle für sie wichtigen Zustände wurden bereits in der Literatur bis 1930 geschildert.

Description / Table of Contents: Summary 1. Methods are described for the sensitive determination of pristane and similar hydrocarbons in individual planktonic organisms and for the isolation of pristane from copepod oil. 2. Pristane (2, 6, 10, 14-tetramethylpentadecane) occurs in unusually high concentrations (1–3% of the body lipid) inCalanus finmarchicus, C. glacialis, andC. hyperboreus, and at lower concentrations in a wide range of planktonic animals from the Gulf of Maine and continental slope waters. 3. A predator,Paraeuchaeta norvegica, contains pristane at an intermediate level between that ofCalanus and the other herbivores, probably as a result of feeding onCalanus. 4. On the basis of relative abundance and structural similarity, phytol is suggested as the precursor of pristane in herbivorous zooplankton. 5. Pristane content is unaltered or increased during the metabolism of the major deposit lipids ofCalanus hyperboreus during starvation in the laboratory or in nature. Because of its low density, pristane may contribute to the bouyancy ofCalanus, especially when the other lipids are metabolized. 6. Pristane may prove useful as a biochemical integrator for the total assimilation of phytoplankton byCalanus. 7. Some planktonic organisms may be characterized by the presence of specific compounds, e. g. pristane inCalanus and several unknown compounds inRhincalanus. 8. Specific products of organisms of limited geographical occurence may prove useful as biochemical tags of water masses.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Die Veränderungen der abiotischen Faktoren, die schon den frühen Untersuchern bekannt waren, werden besprochen. 2. Langfristige Änderungen des Salzgehaltes werden durch die Abflußmenge der Elbe bedingt. 3. Kurzfristige Änderungen der abiotischen Faktoren bringen die Gezeiten; ihr Ausmaß wird weitgehend von den Wetterbedingungen beeinflußt. Im Watt sind während der Ebbe je nach den Außenbedingungen starke Veränderungen im Chemismus festzustellen, deren Ursache z. T. auf die Photosynthese der Diatomeen zurückzuführen ist. Messungen selbst an nahe beieinander gelegenen Punkten bringen schon große Unterschiede der abiotischen Faktoren. 4. In einem durch Molen abgegrenzten Gebiet an der „Alten Liebe“ ist der Salzgehalt immer etwas höher als Folge seiner topographischen Besonderheit. 5. Die Wirkungen der Veränderungen abiotischer Faktoren auf das biologische Geschehen werden an einigen Beispielen erläutert, z. B. das Erscheinen und Verschwinden bestimmter Arten in einzelnen Jahren in Abhängigkeit von der Abflußmenge der Elbe und im Zusammenhang damit von der Höhe des Salzgehaltes.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Die Wasserbewegung erweist sich als ein Umweltfaktor von erstrangiger Bedeutung. Sie bestimmt weitgehend die Verteilung der Substrate, Anordnung und Gestalt der Organismen, besonders der Sedentarier im Felslitoral. Dennoch ist sie in letzterem noch nicht vermessen worden, denn auf Grund der Vielfalt ihrer Erscheinungen und mutmaßlichen Wirkungsweisen muß vorerst untersucht werden, welche Ursachen und Wirkungen überhaupt verknüpft erscheinen. 2. Die Vereinigung zweier Erfahrungsbereiche macht nun eine erste Zuordnung der hydrodynamischen Erscheinungen noch vor deren Vermessung im Biotop möglich: Ozeanographie, Geologie, Geomorphologie und Wasserbau bieten zusammen ein so großes, einschlägiges Material, daß schon eine Vielzahl von Bewegungserscheinungen im Litoral vergleichend erkannt werden kann. Die wissenschaftliche Taucherei im Litoral ließ durch die gewonnene Anschauung eine Fülle von Ursachen und Wirkungen verknüpfen. 3. Die bislang erkannten etwa 27 unterschiedlichen Verknüpfungsweisen werden nach 5 Gesichtspunkten analysiert und mit je einem Beispiel belegt. Der künftigen metrischen Bearbeitung sollen damit die Ansatzpunkte geliefert werden. 4. Grunderscheinungen: Die Staudruckwirkung läßt sich an Substrat- und Organismenfestigkeit, die der Durchflußmenge an Ernährung und Belüftung ablesen, jene der Wasserversetzung, z. B. an der Medusenverdriftung. Die Teilchengeschwindigkeit bildet die allgemeinste Meßeinheit. 5. Bewegungsweisen: Der streichende Wasserkörper trennt in seinen zwei Formen flächige und radiäre Wuchstypen, der schwingende verändert die Orientierung der flächigen Formen, der zerreißende führt zur Auslese von z. B. gepanzerten Schildformen. 6. Expositionsgefälle: Die Küstenexposition ist etwa nach den Halophyten-, Lithophyten-und Hydroidenzonen zu bemessen, das Gefälle bei zunehmender Tiefe nach der Orientierung der Hydroiden und Anthozoen in den kritischen Tiefen. Die Wirkung der Substratgestalt läßt sich der Hydroiden-Anordnung, die der Substratgliederung jener der Mikrofauna entnehmen. 7. Einfache Wirkungsweisen: Jeweils nach den Aspekten und den Ausschnitten (welche die Wirkungen bestimmen) getrennt dargestellt: a) Die Aspekte: Die Bedeutung der Substratfestigkeit wird durch die Aufwuchsverhältnisse in Blockfeldern, die der Störung durch die Hydroiden-Auswahl in Tangbeständen, die der Resistenz am Beispiel der Brandungs-Selektion erörtert; jene der Verschüttung, der Säuberung und des Scheuerns mit Vorgängen am Felslitoral-Rand, in Höhlen und Geschiebeböden belegt. Der Aspekt Ernährung wird an Hand des Wasserdurchzuges der höhlenbewohnenden Filtrierer, der der Lüftung am Beispiel der Abgabe von Fortpflanzungsprodukten geschildert. Befruchtung und Verbreitung hängen wiederum mit der Wasserversetzung zusammen. b) Die wirkenden Ausschnitte: Die Kennzeichen der Maxima werden aus dem Verhältnis Lithophyten- zu Halophytenzone, die der Mittelwerte aus dem der Hydroiden- und Sedimentzonen an den Felslitoralgrenzen abgeleitet, jene der Minima aus Mortalitätsverhältnissen unter künstlichen Bedingungen. 8. Komplexe Wirkungen: Expositionsbedingte Wuchsformen-Auswahl wird durch Reihen von Arten und Standortmodifikationen belegt, die Abwandlung der Filterformen an Hand der flächigen Hydroiden geschildert. Wuchsform und Bestandsdichte in ihrer korrelierten Abhängigkeit lassen die Hydroidenzonen der Höhlen erkennen. Die unterschiedliche Expositionsabhängigkeit der Ernährungstypen zeigt die Gegenüberstellung der aktiven und passiven Filtrierer.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Sehr kalte und sehr eisreiche Winter sind selten von deutschen Hydrographen untersucht worden. Das Studium der Temperatur- und Salzgehaltsverhältnisse während des Eiswinters 1962/63 in der südlichen Nordsee ist daher von besonderem Interesse. Die Beobachtungsdaten stammen von 5 deutschen Nordseefeuerschiffen, den Helgoländer und den Hamburg-Hull-Route Terminstationen sowie von den „Uthörn“-Fahrten der Biologischen Anstalt Helgoland. 2. Bei den Feuerschiffen und bei Helgoland-Reede sind negative monatliche Temperatur-Abweichungen von 3° bis 4° C beobachtet worden. Die zugehörigen mittleren monatlichen Salzgehaltsabweichungen liegen dagegen weit über den Normalwerten. 3. Das Ende des Eiswinters wurde mit dem 5. März 1963 bestimmt. Eine Temperatur-und Salzgehaltsschichtung blieb auch während der kältesten Wintermonate erhalten. 4. Die vertikale Temperaturverteilung zwischen Helgoland und der Elbmündung zeigt, daß die Abkühlung des Meerwassers nicht nur von Ost nach West fortschreitet, sondern auch von der Oberfläche zum Boden. Sogar zur Zeit des Temperatur-minimums blieb eine bemerkenswerte Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche und dem Boden bestehen. 5. Die Anzeichen starker Vermischungsvorgänge entlang der Konvergenz der Deutschen Bucht werden dargestellt. 6. An Hand von Tabellen werden die wichtigsten Temperatur- und Salzgehaltsdaten zusammengestellt.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. In der unteren Elbe zwischen Schnackenburg und der Störmündung wurden während des kalten Winters 1962/63 ungewöhnlich hohe Gesamtkeimzahlen gefunden, die besonders im Februar die bisher in über 7jähriger Untersuchungszeit gewonnenen Maximalwerte um ein Mehrfaches übertrafen. 2. Unter der Eisdecke fand im Fluß eine lebhafte bakterielle Nitratreduktion (Denitrifikation) statt, die einen sehr starken Rückgang des NO3- und eine kräftige Zunahme des NO2-Gehaltes im Elbwasser zur Folge hatte. 3. Die Ursache der extrem hohen Gesamtkeimzahlen dürfte vor allem in dem Zusammentreffen von geringer Wasserführung der Elbe und anhaltend niedriger Temperatur liegen. Die starke Denitrifikation ist in erster Linie auf den durch die Eisdecke bedingten Sauerstoffmangel im Flußwasser zurückzuführen.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Es wurde die Bakterienverteilung auf zwei Schnitten (Feuerschiff Elbe I — Helgoland und Feuerschiff P 8 — Helgoland) am 12. und 13. Februar untersucht. Die See war zu dieser Zeit mit Eisfeldern bedeckt. Es besteht eine eindeutige Beziehung zwischen Temperatur und Salzgehalt zur Bakterienzahl, d. h. bakterienreicheres Küstenwasser vermischte sich mit keimärmerem Seewasser. 2. Durch die Einschlüsse von Sedimenten in den Eisschollen findet eine beträchtliche Keimverfrachtung statt. 3. In der Erwärmungsphase 1963 findet eine starke Bakterienzunahme statt, die vermutlich vorwiegend auf Süßwassereinflüsse zurückzuführen ist. 4. Die vor Helgoland 1963 gefundenen sehr hohen Bakterienzahlen fallen mit zeitlich einige Wochen früher festgestellten sehr hohen Bakterienzahlen in der Elbe zusammen, während die Bakterienzahlen des entsprechenden Vorjahreszeitraumes in der Elbe und vor Helgoland bedeutend niedriger lagen.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Im Anschluß an frühere systematische Untersuchungen über die Wassermischvorgänge vor den Weser- und Elbästuaren wurden im Sommerhalbjahr 1963 im gleichen Raume sedimentologische Arbeiten durchgeführt, die zur Lösung von Fragen der offensichtlichen Beeinflussung der oberflächennahen Sedimente aus den beiden markanten Ästuarwasserkörpern beitragen können. Hierbei wurde gleichzeitig im Bereich des Eisenchemismus der Bodenoberfläche eine Beeinflussung aus Pleistozänhorizonten in den über 20 m tiefen Außenrinnen der Vorästuare evident. 2. Die Verteilung des anorganischen Phosphats (PO4-P in µg/kg Trockensediment) im Sediment nordwestlich des Feuerschiffes Elbe 1 und südöstlich des Feuerschiffes P 12 läßt in beiden Gebieten jeweils den Einfluß aus dem Elbe- und aus dem Weserästuar offenbar werden. Nach einem besonderen Verfahren wird hierbei das adsorbierte und vor allem das am Eisen in FePO4 z. T. irreversibel gebundene PO4 erfaßt. Der Phosphatgehalt beträgt im Zentrum der beiden Ästuarsedimentzungen (bei Elbe 1 und bei P 12) etwa 50 mg PO4-P/kg, während die entsprechenden Werte in den nicht aus den Ästuaren beeinflußten Zwischengebieten auf etwa die Hälfte herabsinken. Der Gehalt an PO4-P im Sediment liegt übrigens um etwa drei Zehnerpotenzen höher als in den überlagerten Wasserschichten. Es wird noch auf die besondere „Eutrophierung“ des Sedimentes westlich von Elbe 1 eingegangen, die ihre Ursache vor allem in der dortigen Verklappung von Abwasserschlamm der Großstadt Hamburg hat. 3. Die Korngrößenverteilung im Seegebiet vor den Nordergründen, also in den Vorästuaren von Elbe und Weser, spiegelt ebenfalls in etwa die Beeinflussung der oberflächennahen Sedimentschichten aus den übergelagerten beiden Wasserzungen wieder, aus denen feinkörnige Sinkstoffe von ca. ±50 µm Teilchendurchmesser zu Boden rieseln und zwischen denen (auf den nordwestlichen Nordergründen selbst und im Bereiche der Nordergründe-Tonne) die Sedimentkörnung zwei- bis viermal größer ist. Die durchschnittliche Körnung in den Ästuarsedimentzungen beträgt ca. ≦50 µm, in den Zwischenzonen etwa 100–200 µm. Die Sandkörner in diesen Zwischenzonen weisen oft einen hohen Grad an Rundheit (Rundschliff) auf, d. h. sie haben eine längere marine Vorgeschichte als die Körner in den Ästuarrinnen selbst. 4. Es folgt die Verteilung der gesamten organischen Substanz in den oberflächennahen, durchoxydierten (etwa 1–5 cm mächtige Oxydation) Schichten, wie sie auf dem Wege der „nassen Verbrennung“ mit K2Cr2O7 ermittelt wurde. Im Zentrum der Ästuarsedimentzungen und hier besonders im Kerngebiet der Elbezunge nordwestlich Elbe 1 steigen die Werte auf etwa 10% organische Substanz i. Tr. an, ein Maximum, das sich ohne weiteres aus dem Hamburger Abwasserschlamm erklärt. In den Zwischengebieten sinken die entsprechenden Werte dann oft auf Spuren herab. 5. Das sogenannte mobile Eisen, das ist das an die Sedimentpartikel adsorbierte oder zum geringen Teil auch im FePO4 gebundene Eisen (nicht etwa auch noch das in den Mineralen fest gebundene Eisen), das nach einem besonderen Verfahren mittels Ammonzitrat aus dem Sediment geholt wird, ist in den feinkörnigen Ästuarsedimenten wesentlich mehr angereichert als etwa in den sandigen Zwischenpartien. So belaufen sich z. B. die entsprechenden Werte in den Ästuarzungen auf 10–20‰ Fe/kg i. Tr. und in den Zwischenzonen nur auf ca. 1‰ und weniger. Die Feinstsedimente adsorbieren wesentlich größere Mengen dieses Eisens. Die sandigeren Sedimente auf den Nordergründen werden in ihrem geringen Eisengehalt weitgehend gesteuert von absolut betrachtet nur geringen pleistozänen Eisenvorkommen, die aber repräsentativ sind für eine ganz typische Verteilung eisenoolithisch umhüllter Sandkörner, welche in ihrer Existenz nicht nur hinweisen auf erodierte Pleistozänhorizonte, sondern darüber hinaus auch noch als Indikator für die Sedimentwanderung in der Nähe (10–20 km Umkreis) solcher Erosionsrinnen gelten. Die quantitative Erfassung dieser „rostigen“ Indikator-Sandkörner erfolgt durch Auszählung auf einer cm2-Zählplatte im Binokular bei 40facher Vergrößerung nach besonderer Vorbehandlung des betreffenden Sandes. Im Verlaufe der bisherigen Untersuchungen wurde bereits festgestellt, daß die sogenannten „Braunkornzahlen/cm2 Sandoberfläche“ im Bereich von 0 bis etwa 40 Einheiten darauf hinweisen, daß der ortsteinhaltige Erosionshorizont etwa 20 km und mehr vom Beobachtungspunkt entfernt ist. Bei Werten von über 50 und bis über 100 Einheiten befindet man sich in der Nähe solcher Eisenoolithe liefernden Horizonte. 6. In mehreren Darstellungen folgt abschließend die Verteilung der Sedimentkörnungen, des Gehaltes an mobilem Eisen und der aufschlußreichen Braunkornzahlen aus dem Gebiet der tiefen Alten Weser-Rinne nördlich des Roten-Sand-Leuchtturmes sowie ihres Vorfeldes am Westende der Nordergründe. Aus den Isolinienbildern geht eindeutig hervor, wie nicht nur die Korngröße selbst, sondern auch der Gehalt an mobilem Eisen aus der Pleistozänrinne heraus beeinflußt wird. Die Körnung steigt im Bereich der Rinne auf 600 und u. U. gar 1000 µm und mehr an, wobei gleichzeitig im Bodengreifer häufig „rostige“ Flintsteine und anderes Pleistozängeröll zutage tritt. In der Erosionsrinne beläuft sich ferner der Gehalt an mobilem Eisen auf ±1‰ Fe i. Tr., während die feinkörnigeren (aber nicht schlickigen) Sedimente in den Seitenräumen der Alten Weser nur noch Spuren an Eisen aufweisen. Und schließlich deutet der Verlauf der Braunkornisolinien mit über 100 Einheiten/cm2 in und vor der Rinne und in einem weiten Ausholen dieser Isolinie nach Nordwesten bis an die 20-m-Linie vor den Nordergründen auf die Beeinflussung der Sedimentoberfläche aus der Erosionsrinne hin.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Nach dem kalten Winter 1962/63 setzten die Erwärmung des Wassers und damit auch die Phytoplanktonentwicklung bei Helgoland früher als im Vorjahre ein. 2. Dies zeigen ebenfalls die Nährstoffuntersuchungen (N, P). 3. Gelöste organische Stoffe werden etwa zur Zeit des Temperaturminimums in großer Menge aus dem Boden abgegeben. Diese Absterbevorgänge dürften im kalten Winter erheblich größer gewesen sein als im Jahr davor. 4. Die komplizierten hydrographischen Verhältnisse erschweren das Erkennen und Deuten der biologischen Vorgänge.

Description / Table of Contents: Summary 1. During the cold winter of 1962/63 fish mortalities were frequently reported over much of the North Sea to the south of the Dogger Bank. The sole populations certainly suffered the highest mortalities, but dead cod, plaice, whiting, dabs, turbot, brill and conger eel were also reported. 2. Fish began to die towards the end of February, and the numbers increased to a maximum in mid-March, after which they gradually decreased until reports ceased by mid-April. The development of mortalities was compared with the sea temperatures at the time. 3. The mortalities were on a large scale but not as great as previously reported for the cold winter of 1946/47; they may have been as heavy as those in 1928/29. Their distribution was more widespread than in either 1929 or 1947. 4. Analysis of fish blood serum showed abnormally high sodium levels in many fish caught in the colder waters. In some individuals the salt content appeared to approach lethal levels, but it was not known whether salt imbalance was the primary cause of death. 5. Flatfish were also attacked by a skin infection which certainly contributed to the deaths of many of these fish during the cold period.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Am stärksten geschädigt wurden die zur Infauna zählenden Wirbellosen, wie die meisten Lamellibranchier, der GastropodeLunatia, die EchinodermenAmphiura filiformis, Echinocardium cordatum, Astropecten irregularis, die CrustaceenBathyporeia, Ampelisca undDiastylis, von den Polychaeten nur die fast sessileLanice und die festsitzenden epibiotischen Serpuliden. Weniger stark geschädigt wurden die auf dem Substrat lebenden vagilen Formen, wieBuccinum, Asterias, Nototropis. Kaum geschädigt wurden die mit einem kräftigen Grabfuß ausgestattete, im Schlick gut bewegungsfähigeNucula und vagile sowie hemisessile Polychaeten. 2. Am Leben geblieben waren alle gefangenen Vertreter der borealenMacoma baltica. 3. Kleine, beziehungsweise juvenile Makrobenthosformen sind ganz offenbar unempfindlicher als größere. Beispiele: jungeOphiura undLanice sowie kleine Polychaeten in extremen Biotopen im Watt. 4. Bei Einwirkung langanhaltender niedriger Temperaturen spielen für den Schädigungsgrad eine wesentliche Rolle: Wassertiefe, Bodenbeschaffenheit, tiergeographische Verbreitung und Körpergröße. Weiterhin scheint ein Zusammenhang zwischen Überlebensrate und Lokomotionsart zu bestehen.

Description / Table of Contents: Summary 1. Seawater temperatures at Helgoland were subnormal for six months during the winter of 1962/63 and fell to −1.3° C. Quantities of silt from the shores and estuaries of the mainland were released into the water when pack ice around the island melted in late February. 2. In a sample dredged from a ground near Helgoland in April, 1963, 40% of the lancelets consisted of isolated notochords. From comparison with a sample taken in November, 1962, it is estimated that at least 50% of the population died during the winter. The average number of animals per Van Veen grab fell from 6.9 before to 3.0 after the cold period. 3. None of the autumn settlement of newly metamorphosed animals survived, and there was a very high death rate estimated at 90% among the largest animals. 4. An analysis of activity in relation to temperature inBranchiostoma lanceolatum collected from Helgoland and Naples showed a temperature tolerance of 3° to 27° C in both populations with active swimming at temperatures of 10° to 20° C. There is no muscular movement below 3° C which is the lower limit of the normal winter temperature at Helgoland. It is suggested that the species is best adapted to Mediterranean conditions. 5. The pharyngeal mechanism cannot operate normally below 3° C and although it is considered unlikely that starvation was the primary cause of death, other effects of a reduced pharyngeal current may have proved lethal. 6. It is held that the depth to which lancelets of different sizes burrow into the substrate could account for differential mortality through cold.

Description / Table of Contents: Summary 1. During the exceptionally cold winter of 1962/63 the south east coasts of Great Britain suffered the coldest conditions, but the coasts of Hampshire and Dorset, the Bristol Channel and parts of North Wales the greatest negative anomalies. 2. Northern forms were not generally seriously affected, but some Celtic and southern forms suffered very high mortality in the intertidal zone, particularly in embayed situations in the areas mentioned above. 3. Southern forms limited to exposed western promontories did not suffer much damage; marine algae were also little affected. 4. Death was caused, not only as a direct result of exposure of the tissues to extreme cold, but also from the general lowering of the animals' activity; for example, failure to remove silt by ciliary action, to cling to rock surface, and to burrow, led to many deaths. 5. Even where high mortality was experienced, a few, perhaps more resistant, individuals of the species generally survived in favourable habitats, so that distribution limits were little affected. Adaptive behaviour played an important part in the survival of many littoral forms.

Description / Table of Contents: Summary 1. Exceptionally large catches of soles are made in the North Sea during very cold winters. It was considered that these catches were due to increased vulnerability of the fish to trawling at low sea temperatures, and to the concentration of fish into smaller areas, of high density, by the cold water masses. A third contributory factor was that the soles remained on the offshore trawling grounds for a longer time in cold winters. 2. Data from fishing reports, sole catches in different regions of the southern North Sea, and the positions of recapture of tagged soles in the winter of 1962/63 were used to illustrate the changes in the behaviour of this fish. 3. Although soles suffered high mortalities from low temperatures, predation, and from fishing during winter 1962/63, reducing the numbers of potential spawning fish, it was suggested that the failure of the coastal spawning fisheries was also partly due to a large part of the stock failing to migrate inshore in this year. 4. It was considered that since soles appear to be particularly sensitive to low temperatures there might be a direct relationship between the winter catches of soles and the sea temperatures. This relationship was investigated and seems to hold good, at least for the post-war years since 1948.