ALBERT

Description: Core and outcrop analysis from Lena mouth deposits have been used to reconstruct the Late Quaternary sedimentation history of the Lena Delta. Sediment properties (heavy mineral composition, grain size characteristics, organic carbon content) and age determinations (14C AMS and IR-OSL) are applied to discriminate the main sedimentary units of the three major geomorphic terraces, which form the delta. The development of the terraces is controlled by complex interactions among the following four factors: (1) Channel migration. According to the distribution of 14C and IR-OSL age determinations of Lena mouth sediments, the major river runoff direction shifted from the west during marine isotope stages 5-3 (third terrace deposits) towards the northwest during marine isotope stage 2 and transition to stage 1 (second terrace), to the northeast and east during the Holocene (first terrace deposits). (2) Eustasy. Sea level rise from Last Glacial lowstand to the modern sea level position, reached at 6-5 ka BP, resulted in back-filling and flooding of the palaeovalleys. (3) Neotectonics. The extension of the Arctic Mid-Ocean Ridge into the Laptev Sea shelf acted as a halfgraben, showing dilatation movements with different subsidence rates. From the continent side, differential neotectonics with uplift and transpression in the Siberian coast ridges are active. Both likely have influenced river behavior by providing sites for preservation, with uplift, in particular, allowing accumulation of deposits in the second terrace in the western sector. The actual delta setting comprises only the eastern sector of the Lena Delta. (4) Peat formation. Polygenetic formation of ice-rich peaty sand (''Ice Complex'') was most extensive (7-11 m in thickness) in the southern part of the delta area between 43 and 14 ka BP (third terrace deposits). In recent times, alluvial peat (5-6 m in thickness) is accumulated on top of the deltaic sequences in the eastern sector (first terrace).

Description: Im Rahmen dieser Arbeit konnte ein denitrifizierender Fließbettfilter erfolgreich in den Nordseekreislauf des Kieler Schauaquariums integriert und die Nitratkonzentration im Wasser wirksam verringert werden. Die Phosphorkonzentration konnte nur geringfügig reduziert werden, da der durch Prozesse inner- und außerhalb der Denitrifikation gefundene Phosphorabbau in etwa dem täglichen P-Export entsprach. Das Design des Fließbettfilters hat sich über den Versuchszeitraum bewährt und als sehr wartungsarm erwiesen. Im Zusammenhang mit der Methanoldosierung wurden Ansätze aufgezeigt, wie diese mit den Messgrößen pH-Wert, dem bei der Denitrifikation entstehenden Gasvolumen und dem Redoxpotential elektronisch gesteuert werden kann, indem die Beziehungen dieser Messgrößen zum Gesamt-Stickstoffabbau bestimmt wurden. Weitere Experimente sind notwendig, um die Abhängigkeit dieser gefundenen Beziehungen von den auftretenden äußeren Bedingungen und deren Einfluss auf die Steuerung und Kontrolle der Denitrifikation zu untersuchen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Abschäumer mit Ozoneinsatz das Risiko der Denitrifikation vermindern, indem giftige reduzierte Verbindungen (insbesondere Nitrit), die bei einer unkontrollierten Denitrifikation entstehen können, aufoxidiert werden. Der Prozess der Denitrifikation trägt neben der Nitrat- und Phosphorelimination auch zu einer Stabilisierung des pH-Wertes bei.

Description: Atlantic salmon (Salmo salar L.) populations are in severe decline over most of their range since the 1980s. Climate change may modify life pattems on a global scale and and possible reductions in growth of cold-water fish species such as salmon. Variations in growth of juvenile salmon among tributaries within an individual river system and the factors which may condition the growth and size-at-age have not been extensively studied. In this thesis seasonal growth trajectories were examined of three age classes of juvenile Atlantic salmon from two stream types (main stem, tributary) and two branches in a medium size Atlantic salmon river (Margaree River) in eastem Canada. Annual variations in size-at-age of juveniles were examined over a ten-year period. Periodic deposition of minerals characterized as circuli, on the scales are used to describe the growth histories of the juveniles. Finally, the growth histories of juveniles are used to confirm the commonly held view that smoltification in Atlantic salmon is a process defined by the attainment of a threshold length. There was large among tributary variation in mean fork length of juveniles with important variations within a sampling site. Sampling date was the most important explanatory variable for fork length of fry. Sampling site and intra-cohort effects were important explanatory variables for variation in fork length of age-1 parr. Correlations between fork length of the fish and year were higher than between fork length and cohort, indicating that current environmental conditions have more significant effects on size parr than the conditions encountered by the cohort in the previous year. Especially interesting in this study were the fish of the Northeast-tributary I and the Southwest-tributary I since they show different growth patterns, with fish in the Southwest-tributary showing a linear growth through the season while fish in the Northeast-tributary I slowed down in the fall, although the temperature regimes at those sites were essentially identical. The average smolt size was relatively small. Those large-scale predictions can not account for the very diverse growth trajectories and environmental influences on growth of a specific population or individuals as described by this study.

Description: Marine organisms often use multiple strategies for protection against fouling. These may consist of combinations of physical, chemical and mechanical mechanisms. Recent studies have shown that microtextured surfaces (1-350 μm)--either living or non-living--may reduce fouling. In this study, the role of surface microtopography (〈 500μm) of different marine organisms--such as the European rock crab Cancer pagurus (Crustacea), the blue mussel Mytilus edulis (Bivalvia), the brittle star Ophiura texturata (Ophiuroida), and the eggcase of lesser-spotted dogfish Scyliorhinus canicula (Chondrichthyes)--has been investigated as a possible component of their multiple antifouling strategies. Accordingly, high resolution epoxy resin replicates of these natural surface structures were exposed to natural fouling in field experiments. Abundances of recruits were determined and compared to those on untextured control resin surfaces in order to detect the influence of the microtopography on fouling rates. The results demonstrate that the surface microtopography of Cancer pagurus has the most effective antifouling properties since it is significantly rejected by macrofoulers (Balanus improvisus and Mytilus edulis). This effect persisted longest. The surface structures of the eggcase and Ophiura texturata have repellent effects on microfoulers such as sessile ciliates (Zoothamnium commune, Vorticella sp.). Moreover, barnacle settlement was furthermore partially reduced on surface microtopographies of Mytilus edulis and the eggcase. This study contributes to the understanding of the interaction between microtopography of the substratum and larval settlement. The presented results emphasise the promising non-toxic anti fouling properties of micro-textured surfaces.

Description: Die südliche Ostsee mit einer Fläche von 108000 km2 wurde mittels der ECOPATH II Software anhand von Gleichgewichtsmodellen des Kohlenstoffflusses bilanziert. Es wurden mehrere Gleichgewichtsmodelle erstellt, welche die Jahre von 1983-2000 repriisentieren sollen. Dieser Zeitraum wurde in zwei etwa gleich lange Zeitperioden getrennt. Die erste Periode, 1983 bis 1992, zeichnete sich durch wiederholte Sauerstoffmangelsituationen in der gesamten Ostsee aus. Die zweite Periode, 1993 bis 2000, grenzte sich durch den Einstrom von sauerstoffreichem Nordseewasser bis in die tiefen Becken der Gotlandsee vom vorangegangenen Zeitraum ab. Die "Bonitierung" der Ostsee, d.h. Abschätzung der Produktivkräfte, die für die Fischernährung zur Verfügung stehen. Bereits zu Anfang des 20sten Jahrhunderts wurde mit quantitativen Probennahmen versucht dieses Ziel zu erreichen. Das Baltic Mfonitoring Programm (BMP) brachte eine kontinuierliche und standardisierte Datenerhebung der Benthischen Lebensgemeinschaft in der Ostsee. Diese Datengrundlage wurde in dieser Arbeit für den erneuten Versuch einer "Bonitierung" herangezogen. Die Makrozoobenthosgemeinschaft wurde in dieser Arbeit zum erstenmal in der Ostsee in detaillierter Form in Gleichgewichtsmodellen dargestellt. Die Biomassen der Makrozoobenthosgemeinschaft für diese Arbeit stammen aus einer Datenbank für quantitativen Benthosproben des Instituts für Meereskunde. In dieser Datenbank sind benthologische Datensatze aus 50 Jahren Forschung gespeichert. Die einzelnen Arten des Makrozoobenthos, insgesamt etwa 300, wurden in 10 Kompartimente nach Größe und Ernährungsweise unterteilt. Die Erstellung der Gleichgewichtsmodelle setzt die Biomassen des Makrozoobenthos und der oberen trophischen Stufen in Beziehung zueinander. Dies ermöglichte zwei unterschiedliche Darstellungs- bzw. Kontrollformen. In einem sogenannten bottom-up-Ansatz wurden die Biomassen des Makrozoobenthos als vorgegeben angesehen und die Biomassen der höheren trophischen Ebenen entsprechend dieses Biomassepools angepasst. Dieser Ansatz folgte dem Effekt einer Nahrungslimitation der oberen Trophiestufen. Als zweite Darstellungsform wurde genau der umgekehrte Weg gewählt. Die Biomassen der Fisch, Vogel und Säuger wurden in Form eines top-down-Ansatzes beibehalten und die unteren Trophiestufen wurden so angepasst bis das Gleichgewicht für das Modell erreicht wurde. Diese beiden Ansätze und die beiden unterschiedlichen Zeiträume ermöglichten es, die Schwankungsbreite des Ökosystems Ostsee in bezug auf die trophischen Verhältnisse zwischen Stress- und Erholungszustand zu ermitteln. Zwangsläufig erfolgte bei der Erstellung der Gleichgewichtsmodelle eine Validierung der einzelnen Biomassen. Diese Überprufung hat festgestellt, dass die Biomassen fur Fisch in einer bottom-up-Sichtweise nicht in den Quantitäten möglich sind, wie sie durch das International Council for Exploration of the Sea (ICES) im Baltic Fishery Assesment Report 2002 [2] veröffentlicht wurden. Weiterhin wurden durch diese Berechnungen festgestellt, dass die Ostsee große Kapazitäten zur Pufferung von Störungen besitzt. Diese Kapzitäten führen desweitern zu dem Schluss, dass die Ostsee nicht trophisch limitiert ist.

Description: Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass Verbindungskanäle zwischen Seen, auch wenn sie relativ klein sind, regelmäßig von Fischen passiert werden. Im Kanal konnten zehn Fischarten nachgewiesen werden, von denen Plötzen mit 70% aller insgesamt gefangener Fische im Luzinkanl dominierten. Die am häufigsten gefangene Altersgruppe bei den Plötzen waren juvenile Tiere. Laichwanderungen und Winterhabitatswanderungen von Plötze und Blei ließen sich in den untersuchten Zeiträumen nicht nachweisen. Dieser Wanderungstyp hätte einen erheblichen Einfluss auf die Stoffflüsse zwischen den Seen, weil er einen Großteil des jeweiligen Cyprinidenbestandes betreffen sollte. In den Untersuchungszeiträumen Mai, Juli und Oktober zeigte sich ein ausgeprägtes diurnales Aktivitätsmuster im Luzinkanal. Während am Tage eine geringe Anzahl an Fischen sowohl in den Echolotaufzeichnungen als auch in der direkten Befischung festgestellt werden konnte, stieg die Fischaktivität in den Dämmerungsphasen auf bis zu 1000 Fischen pro 5 min an. Der diurnale Aktivitätszyklus innerhalb des Kanals konnte zwanglos mit den bereits bekannten diurnalen Wandermustern innerhalb von Seen in Zusammenhang gebracht werden. Der Kanal wird dabei mehr oder weniger zufällig innerhalb kleinskaliger Bewegungen oder innerhalb etablierter Litoral-Pelagialwanderungen aufgesucht. Der Austausch zwischen den beiden untersuchten Seen ist bei diesem Typ als gering bis mäßig im Vergleich zu der hohen Fischdichte insbesondere im Feldberger Haussee einzustufen. Genetische Untersuchungen an einem Abschnit auf dem D-loop der mitochondrialen DNS der Plötze ergaben, dass die beiden Populationen als panmktisch sind.

Description: Nereis diversicolor, a detritivorous marine polychaete, was cultured, in a newly designed culture unit, to evaluate its potential for integrated aquaculture. The culture unit consists of a 75-litre tank, filled with 25 kg gravel (grain size 2-4 mm) and 25 litre brackish water. A continuous air and nutrient supply were connected to the culture unit. Solid waste (faeces and uneaten food), obtained from a recirculating aquaculture system for European Seabass (Dicentrarchus labrax), was used as solitary food source during growth experiments of Nereis diversicolor. Protein content of applied solid waste ranged from 100 to 360 gram dry weight per kg supplied waste and the amount of supplied protein per tank ranged from 1.61 to 8.19 gram dry weight per day. Supplied energy to the tanks ranged from 22.5 to 62.1 kJ per day. Three experiments with different stocking densities were executed. Each treatment (stocking density) consists of four replicates. All experiments were designed with a low stocking density, 188, 208 and 235 Individuals per m2, and a high stocking density, 376, 423 and 470 Individuals per m2. Water temperature and salinity during experiments was 18 ± 2°C and 16 ± 1‰, respectively. Culture of Nereis diversicolor within the newly developed system is possible. Average mortality ranged between 9 and 21% during all experiments. No relation between stocking rate and mortality and food composition and mortality was observed. During all experiments positive growth was observed. Average specific growth rates ranged from 0.67 to 1.87% wet weight per day. A relationship between specific growth rate and daily supplied energy per individual worm was detected. The average protein content of Nereis diversicolor reared under experimental conditions ranged from 575 to 640 gram per kg dry weight. Ten out of twenty-four cases showed a biomass loss during the experiments due to mortality. Within the newly developed culture unit the protein retention due to biomass increase ranged from 0.4 to 6.6 gram dry weight per m2, which represents 0.3 to 8.8% of supplied protein in the solid waste.

Description: In der vorliegenden Diplomarbeit sollte die Cephalopodenfauna der nordwestlichen Keltischen See und der nördlich angrenzenden Irischen Gewässer anhand der Auswertung von Jungfischtrawlfängen des Forschungsschiffes „HEINCKE" untersucht werden. Es sollte geprüft werden, ob Unterschiede in der Artzusammensetzung zwischen küstennahem (,,onshore") und küstenfernem ("offshore") Bereich vorliegen. Solche Ergebnisse können für zukünftige Untersuchungen zur Verbreitung von Cephalopoden von großer Bedeutung sein, da bei genauer Kenntnis einer Faunenzusammensetzung eventuelle Veränderungen, fischereibedingt oder durch natürliche Einflüße, schnell erkannt werden können. Des weiteren wurde erhofft, durch die Untersuchung der Cephalopodenfauna Rückschlüsse auf die Existenz zukünftig fischereilich nutzbarer Spezies im ozeanischen Bereich ziehen zu können. Die vorliegende Untersuchung beinhaltete eine Artbestimmung auf taxonomisch hoch auflösendem Niveau, sowie multivariate Analysen zur Verdeutlichung der Unterschiede in der Cephalopodenzusammensetzung zwischen den verglichenen Gebieten. Des weiteren wurde durch Parallelitätsanalyse (ANCOVA) geprüft, ob ausgewählte Körperproportionen bei zwei Spezies derselben Familie ein signifikant unterschiedliches Verhältnis zur dorsalen Mantellänge (DML) aufwiesen. Insgesamt wurden 306 Cephalopoden gefangen. Sie konnten vier Ordnungen, 11 Familien und 15 Arten zugeordnet werden. Die drei verwendeten Fangstrategien befischten verschiedene Bereiche, wobei zwischen Stationen über dem Schelf, schelfnahen und ozeanischen Stationen unterschieden wurde. Dementsprechend unterschiedlich waren die jeweiligen Fangergebnisse, wobei typisch ozeanische Spezies, wie die Vertreter der Onychoteuthidae, Cranchiidae, Gonatidae und Histioteuthidae auf ozeanischen Stationen, typisch neritische Spezies, wie die Vertreter der Sepiolidae, auf Stationen über dem Schelf gefangen wurden. Durch die vorliegende Arbeit konnte daher ein Ausschnitt der Cephalopodenfauna aus dem Gebiet der nordwestlichen Keltischen See und nördlich angrenzender Gewässer beschrieben und diesbezügliche Unterschiede zwischen Schelf und ozeanischem Bereich herausgestellt werden. Dominierende Arten des Gesamtfanges waren Brachioteuthis riisei und Todaropsis eblanae, beides ozeanische Spezies. Auch Sepiola atlantica, Sepietta oweniana des neritischen Bereiches und Histioteuthis reversa (eine ozeanische Spezies) wurden verhältnismäßig häufig gefangen. Die Kenntnisse zur Zoogeographie der Arten im Nordostatlantik und in Irischen Gewässern konnten bestätigt und erweitert werden. Bei den gefangenen Cephalopoden handelte es sich um epi-, meso-, sowie benthopelagische und benthische Arten. Die Verteilung von Todaropsis eblanae ließ, entgegen den Literaturangaben, auf eine oberflächennahe ozeanische Lebensweise schließen, zumindest im „larvalen" Stadium. Im Hinblick auf neue nutzbare Bestände in Irischen Gewässern, die vor allem unter den ozeanischen Ommastrephidae (Kurzflossenkalmare) zu suchen sind, konnten mit dem vergleichsweise hohen Vorkommen von Todaropsis eblanae vorangegangene Untersuchungen zu dieser Fragestellung bestätigt werden (LORDAN et al., 1995, 2001). Signifikant unterschiedliche Proportionsverhältnisse zwischen Sepiola atlantica und Sepietta oweniana zeigten, daß diesbezügliche Untersuchungen zur Artbestimmung herangezogen werden können. Die Längenhäufigkeitsverteilung der untersuchten Arten zeigte in jedem Fall das Vorkommen von nur einem Jahrgang an. Mit der Bestimmung von drei männlichen Individuen von Sepiola ligulata konnte der erste Nachweis dieser Spezies in Gewässern nördlich der portugiesischen Küste erzielt werden. Dieses Ergebnis stützt somit auch die Aussagen von GUERRA (1983), der den ersten gesicherten Nachweis von Sepiola ligulata außerhalb mediterraner Gewässer erbrachte. Dennoch wurde sie weiterhin als eine endemische Spezies des mediterranen Raumes beschrieben wurde (NAEF, 1987: MANGOLD & BOLETZKY, 1988).

Description: Über die Prozesse, die nach der Verfrachtung einer einzelnen Art ablaufen, ist schon einiges bekannt. Anders ist es für die Prozesse nach der Verfrachtung von Artengemeinschaften. Hierzu wurden Freilanduntersuchungen an künstlichen Hartsubstraten in der westlichen Ostsee durchgeführt. Gemeinschaften unterschiedlicher Standorte und unterschiedlichen Alters wurden in eine neue Umgebung eingesetzt und in ihrer weiteren Entwicklung mit derjenigen schon am neuen Standort etablierter Gemeinschaften verglichen. Die verfrachteten Gemeinschaften zeigten eine zunehmende Besiedlung mit Organismen, die typisch für das neue Habitat waren. Als Folge kam es zu einer Konvergenz zwischen den autochthonen und den allochthonen Gemeinschaften. In den ersten drei Wochen nach der Verfrachtung und nach Stürmen zum Ende der Untersuchungen war die Konvergenzrate höher als zu anderen Zeitpunkte der Untersuchungen. Neben der Verfrachtung bewirken auch andere Faktoren von außen, in diesem Fall Stürme eine Konvergenz. Unterschiede in der Konvergenzrate gab es, je nach Alter und Herkunft der verfrachteten Gemeinschaften. Ältere Gemeinschaften konvergierten in den ersten Wochen nach der Verfrachtung langsamer als jüngere Gemeinschaften. Über einen längeren Zeitraum ist dies nicht mehr der Fall. Gemeinschaften mit Arten, die unempfindlicher gegenüber äußere Einflüsse sind, konvergieren zunächst langsamer als gleich alte Gemeinschaften mit anderer Artenzusammensetzung. Über einen längeren Zeitraum ist dies auch hier nicht mehr der Fall.