Anwendung des HELCOM/OSPAR-Hafenprotokolls - Ein Praxisbericht - BSH

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Anwendung des HELCOM/OSPAR-Hafenprotokolls - Ein Praxisbericht - BSH
Erfassung nicht-einheimischer Arten
in vier deutschen Häfen
Anwendung des
HELCOM/OSPAR-Hafenprotokolls
- Ein Praxisbericht -
im Auftrag des
Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH)

Anja Schanz, Sabine Nestler, Lisa Schüler
IfAÖ Institut für Angewandte Ökosystemforschung GmbH, Neu Broderstorf

                                                                            © Fotos IfAÖ   1
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09
Anwendung des HELCOM/OSPAR-Hafenprotokolls - Ein Praxisbericht - BSH
Einleitung – Nicht-heimische Arten

Nicht-heimische oder gebietsfremde Arten (sog. Neobiota)

• Arten (Tiere, Pflanzen, Pilze, Mikroorganismen), die sich in Gebieten
  außerhalb ihres natürlichen Vorkommens ausbreiten
• werden durch den Menschen über verschiedene Eintragspfade
  eingeschleppt.

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Einleitung – Neobiota-Transport

Wichtigster Transportvektor für bisher etablierte
nichtheimische Arten ist die Schifffahrt.

• Ballastwasser und -sedimente
• Aufwuchs (Fouling) an Schiffsrümpfen
• Kanäle, Schifffahrtsstraßen
• Aquakulturen, Besatzmaßnahmen

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Einleitung - Mögliche Folgen

Einwandernde Arten verändern heimische Meeresökosysteme
Finden nichtheimische Organismen in der neuen Umgebung für sie günstige
Lebensbedingungen vor, können sich in den betroffenen Ökosystemen neue
Populationen dieser dort gebietsfremden Arten etablieren.

➢ Veränderung der Artengemeinschaft und der Biodiversität
➢ Verdrängung heimischer Arten aus ihrem Ökosystem
➢ ökologische und ökonomische Folgen sowie gesundheitliche Probleme

Die Verminderung der Einschleppung und Ausbreitung von nichtheimischen Arten
ist Gegenstand internationaler Vereinbarungen, wie z.B. dem Ballastwasser-
Übereinkommen.

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Aufgabenstellung

Standardisierte Erfassung von nicht-einheimischen Arten
nach „HELCOM/OSPAR Hafenprotokoll“
(Joint Harmonized Procedure on the granting of BWM convention
exemptions “ (JHP)) in vier Häfen
Ziel
 Aktuelle und genaue Artenliste der vorkommenden Neobiota in den vier
  ausgewählten deutschen Häfen, als Basis für zukünftige Risikobewertungen
  im Rahmen des Ballastwasser-Übereinkommen.
 Bewertung der Anwendbarkeit des JHP Protokolls

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Untersuchungsprogramm - JHP

Untersuchungsprogramm
➢ Kurze Beschreibungen der Hafenstandorte und umgebender
  Umweltparameter (Salzgehalt, Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt und
  –sättigung, Sichttiefe)
➢ Erfassung
    • Phyto- und Zooplankton
       • Pathogene Keime
       • Infauna (Weichboden)
       • Aufwuchsorganismen (Hartsubstrat, Besiedlungsplatten)
       • Mobile Epifauna und Fisch (Fischfallen / Reusen)
       • Abweichend vom JHP: Kleinkrebse (Habitatfallen)

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JHP - Untersuchungsprogramm

Parameter                   Methode              Beprobungszeitraum                                                                            Anzahl Proben      Abweichung JHP/
                                                                                                                                                 pro Hafen        Erklärung
                                                 Frühjahr (April)                            Sommer (Juli)                                   (mit 3 Standorten)

Pathogene Keime             Wasserschöpfer       1 x 0,5 l                                   1 x 0,5 l                                   6                        nein
                                                 3 Standorte                                 3 Standorte
Phytoplankton               Wasserschöpfer       1 gepoolte Wasserprobe                      1 gepoolte Wasserprobe                      6                        nein
                                                 (250 ml);                                   (250 ml);
                                                 (aus 3 Proben pro 3 Standorte,              (aus 3 Proben pro 3 Standorte,
                                                 jeweils Oberfläche und Boden                jeweils Oberfläche und Boden
                                                 Abstand mindestens 15 m)                    Abstand mindestens 15 m)
                            Netz 1 x 20 µm       1 gepoolte Probe                            1 gepoolte Probe                            6                        nein
                                                 (aus 3 vertikalen Netzzügen pro 3           (aus 3 vertikalen Netzzügen pro 3
                                                 Standorte                                   Standorte
                                                 Abstand mindestens 15 m)                    Abstand mindestens 15 m)
Zooplankton                 Netz 1x100µm         1 gepoolte Probe                            1 gepoolte Probe                            6                        nein
                                                 (aus 3 vertikalen Netzzügen pro Standort)   (aus 3 vertikalen Netzzügen pro Standort)
                            Netz 1x500µm         1 gepoolte Probe                            1 gepoolte Probe                            6                        nein
                                                 (aus 3 vertikalen Netzzügen pro Standort)   (aus 3 vertikalen Netzzügen pro Standort)
Infauna                     Kl. Greifer                                                      3 Greifer pro Standort                      9                        nein
                            (Eckman-Birge)                                                   und Subtrat
Aufwuchsorganismen          Besiedlungsplatten   1 Besiedlungsplattenleine                   Einholung der Plattenleinen                 3 Leinen                 ja
(Fouling )                                       (a 3 Platten) pro Standort                                                              (= 9 Platten)            3 Leinen pro Standort
                                                                                                                                                                  = 9 Leinen pro Hafen
                                                                                                                                                                  (= 18 Patten pro Hafen)
                            Kratzpoben                                                       3 Kratzproben pro Substrat                  18                       erforderlich.
                                                                                                                                                                  nein
                                                                                             2 Substrate pro Standort
                                                                                             3 Standorte
                            Feldinspektion                                                   visuelles Absuchen                          3                        nein
                            Rapid Assesssment                                                3 Standorte
Mobile Epifauna und Fisch   Reusen                                                           1 Falle pro Standort                        3                        nein
                            Chinese crab trap                                                3 Standorte (ca. 48 h)
                            Gee's minnow trap                                                1 Falle pro Standort                        3                        nein
                                                                                             3 Standorte (ca. 48 h)
Kleinkrebse                 Habitatfallen
                                        1 Falle pro Standort                                 Entnahme der Fallen                         3                        ja
                            Crab condo  3 Standorte
                            Qyster crate1 Falle pro Standort                                 Entnahme der Fallen                         3                        ja
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                                        3 Standorte
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JHP – Plankton und pathogene Keime

Plankton und pathogene Keime
Parameter            Methode           Beprobungszeitraum                                             Anzahl Proben
                                                                                                        pro Hafen
                                       Frühjahr (April)                 Sommer (Juli)                     (mit 3
                                                                                                       Standorten)

Pathogene Keime      Wasserschöpfer 1 x 0,5 l                      1 x 0,5 l                               6
                                    3 Standorte                    3 Standorte
Phytoplankton        Wasserschöpfer 1 gepoolte Wasserprobe         1 gepoolte Wasserprobe                  6
                                    (250 ml);                      (250 ml);
                                    (aus 3 Proben pro 3 Standorte, (aus 3 Proben pro 3 Standorte,
                                    jeweils Oberfläche und Boden jeweils Oberfläche und Boden
                                    Abstand mindestens 15 m)       Abstand mindestens 15 m)
                     Netz 1 x 20 µm 1 gepoolte Probe                    1 gepoolte Probe                   6
                                    (aus 3 vertikalen Netzzügen         (aus 3 vertikalen Netzzügen
                                    pro 3 Standorte                     pro 3 Standorte
                                    Abstand mindestens 15 m)            Abstand mindestens 15 m)
Zooplankton          Netz 1x100µm 1 gepoolte Probe                      1 gepoolte Probe                   6
                                  (aus 3 vertikalen Netzzügen           (aus 3 vertikalen Netzzügen
                                  pro Standort)                         pro Standort)
                     Netz 1x500µm 1 gepoolte Probe                      1 gepoolte Probe                   6
                                  (aus 3 vertikalen Netzzügen           (aus 3 vertikalen Netzzügen
                                  pro Standort)                         pro Standort)                                 © Fotos IfAÖ

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Anwendung des HELCOM/OSPAR-Hafenprotokolls - Ein Praxisbericht - BSH
JHP – Benthos

Visuelle Schnellerfassung / Rapid Assessment (RA)
generelles Absuchen möglicher Habitate und Substrate
 • Erfahrene Wissenschaftler / Taxonomen
 • Zeitraum: etwa 3 bis 4 Stunden
 • Ende: wenn innerhalb von 30 Minuten
         keine weitere Art mehr gefunden wird

 Kescherproben (Maschenweite 1 mm)
  in der Nähe stark bewachsener Strukturen
 Kratzprobenahme (Hartsubstrat):
• zwei Habitate/ Substrate pro Standort
• Steinschüttung
• Schwimmpontons; Dalben, Molen, Reifen

 Weichboden: kleiner Greifer (Eckmann-Birge)

 Messung Hydrologie-Parameter: Temperatur, Salzgehalt,
  Sauerstoffkonzentration und -sättigung sowie Sichttiefe

                                                                            © Fotos IfAÖ   9
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09
Anwendung des HELCOM/OSPAR-Hafenprotokolls - Ein Praxisbericht - BSH
JHP – Untersuchungsdesign - Infauna

Infauna (Weichboden)
•     handgeführter kleiner Greifer (Eckmann-Birge)
•     Drei Greifer pro Standort (Abstand mindestens 15 m)
•     Insgesamt 9 Greifer pro Hafen

© Fotos IfAÖ

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09   10
JHP - Aufwuchsorganismen (Fouling)

Besiedlungsplatten (HELCOM 2013)
Ausbringung von Besiedlungsplatten an drei Hafenstandorten
3 Besiedlungsleinen á 3 Platten pro Hafen
▪   jeweils 0,5 m unter der Niedrigwasserlinie,
▪   0,5 m über dem Boden
▪    sowie in der Mitte dazwischen in der Wassersäule

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09   © Fotos IfAÖ   11
JHP - Mobile Epifauna

Mobile Epifauna & Fisch (beköderte Reusen)

                                                                                        © Fotos IfAÖ
Plattfischreuse /Krebsreuse                                         Kleinfischreuse
Chinese crab box trap                                               Gee’s minnow trap

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                              12
JHP - Kleinkrebse

Habitatfallen (Kleinkrebsfallen)

                                                                            © Fotos IfAÖ
 Korbfalle                                          Röhrenfalle
 (Oyster crate)                                     (Crab condo)
 40 cm x 30 cm x 32,5 cm                            25 cm x 15 cm x 15 cm
                                                    2,5 kg

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                  13
Lage der vier Häfen

                                                                                Kiel 2017

                                 Cuxhaven 2018

            JadeWeserPort 2018
                                                                            Hamburg 2017

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                   14
Hafen Hamburg 2017 - Vier Hafenstandorte

  Hafen Hamburg

 Größter Seehafen Deutschlands
 einfacher Zugang zur Nord- und Ostsee
 4 Container – und 3 Fährschifffahrtsterminals + 50 Ro-Ro-Verkehrsanbindungen
 Salzgehalt: < 1
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09        15
Hafen Hamburg 2017- Vier Standorte

     Plankton und Greifer-Probenahmen
     Kratzproben; Besiedlungsplattenleinen und Fallen/Reusen                16
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09
Hafen Hamburg 2017- Hafen-Standorte

Petroleumhafen                       Seemannshöft                    Alte Süderelbe                     Hansahafen
                                     Lotsenstation                   Erhöhte Wassertempera-             Hoher Schiffsverkehr; Container,
                                                                     tur durch Kohlekraftwerk           Fahrzeuge, Früchte

• Wassertiefe: 1,7 - 7,5 m         • Wassertiefe: 2,0 - 7,0 m         • Wassertiefe: 8,0 m - 14,0 m    • Wassertiefe: 6,5 m - 9,6 m
• Sediment: schlickig              • Sediment: toniger Schlick        • Sediment: schlickiger          • Sediment: schlickiger Sand
• Metallpoller,                    • Metallpoller,                        Feinsand; Muschelschill      • Metallpoller,
  schwimmender                       schwimmende Beton- u.            • Schwimmende Holz- und            schwimmende Beton- u.
  Holzponton, bewachsene             Holzplattformen, Reifen              Metallteile, Holzplattfor-     Holzplattformen, Reifen
  Steine                                                                  men, Hartgummimatte,                                             17
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09
                                                                          Unterwasserseile
Hafen Kiel 2017 - Drei Standorte

 Drittgrößter Umschlagshafen in Nordeuropa
 Westlichster Hafen der Ostsee
Salzgehalt: 16 - 17
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09   18
Hafen Kiel 2017 – Drei Hafenstandorte

                                                                            Plankton und Greifer-Probenahme
                                                                            Kratzproben; Rapid Assessment
                                                                            Besiedlungsplattenleinen und Fallen/Reusen

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Hafen Kiel 2017 - Drei Hafenstandorte

Tiessenkai                                   Tirpitzhafen                    Thyssen-Krupp-Hafen
Eingang NOK; Öffentlicher Hafen/             Marine Stützpunkt nahe NOK      Nahe internationaler Fährterminals
Marina, Hafenrundfahrten                                                     Kiel-Oslo, Kiel-Göteborg

• Wassertiefe: 4,0 - 4,8 m                   • Wassertiefe: 6,0 m - 6,5 m    • Wassertiefe: 6,0 m – 8,0 m
• Sediment: Feinsand,                        • Sediment: schlickiger Sand,     Sediment: schlickiger Sand,
  teilweise Grobsand                           Feinsand                        teilweise Schill
• Betonstege,                                • Holz- und Betonstege,         • Holz- und Betonstege,
  Schwimmstege,                                Schwimmstege,                   Unterwasserholzwand
  Steinschüttung                               Steinschüttung                                                     20
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09
Cuxhaven - Drei Standorte 2018

 Idealer Starthafen für Transporte zu Offshore Windparks, Großbritannien und Ostsee
 Fischerei- und Umschlagshafen; 2018 2,6 Millionen Tonnen Cargo Fracht
 Mehrzweckhafen; ca. 6000 Segelboote
Salzgehalt: 14 bis 22
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09              21
Hafen Cuxhaven 2018 - Drei Standorte

                                                                            Plankton und Greifer-Probenahme
                                                                            Kratzproben; Rapid Assessment
                                                                            Besiedlungsplattenleinen
                                                                            Fallen/Reusen

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                                     22
Hafen Cuxhaven 2018 - Drei Standorte

Seebäderbrücke & Marina                      Alte Liebe/ Feuerschiff Elbe     Steubenhöft Yachthafen
                                                                              Mehrzweckhafen

• Wassertiefe: 3,5 m – 5,0 m                 • Wassertiefe: 1,1 m – 2,5 m   • Wassertiefe: 3,8 m – 10,0 m
• Sediment: Feinsand und                     • Sediment: Schlick und        • Sediment: Schlick, schlickiger
  schlickiger Sand                             schlickiger Feinsand           Feinsand
• Schwimmstege (Holz- und                    • Schwimmstege (Holz- und      • Steintreppe, Holz- und
  Betonstege)                                  Betonstege), Metall-Dalben     Metallteile, Schwimmstege
                                                                              (Holz- und Betonstege)
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JadeWeserPort - 3 Hafenstandorte 2018
Wassertiefen: bis ca. 18 m

 Einziger Tiefwasser-Containerhafen Deutschlands (seit 2012);
 Idealer Umschlagshafen für Skandinavien, Russland & Rhein/Ruhr Region
 Lotsenhafen
Salzgehalt: 30 - 32
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09   24
JadeWeserPort 2018 - Drei Standorte

                                                                            Plankton und Greifer-Probenahme
                                                                            Kratzproben; Rapid Assessment
                                                                            Besiedlungsplattenleinen
                                                                            Fallen/Reusen

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JadeWeserPort 2018 - Drei Standorte

Nordostmole/-steg                            Südost/-steg                   Schwimmsteg West

• Wassertiefe: . 4,0 m – 12,0 m             • Wassertiefe: 7,2 m – 8,5 m    • Wassertiefe: 6,5 m – 6,8 m
• Sediment: Schlick                         • Sediment: Schlick             • Sediment: Schlick
• Holz- und Metallteile,                    • Holz- und Metallteile,        • Schwimmstege (Beton),
  Schwimmstege (Betonstege),                  Schwimmstege (Betonstege),      Metall-Dalben,
  Metall-Dalben                               Metall-Dalben                   Steinschüttung

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Ergebnisse – Pathogene Keime
Keine Überschreitungen der Grenzwerte, Ausnahme CUX; Alte Liebe

Hamburg 2017                                       Cuxhaven 2018
                                                                                                        Vibrio        Vibrio
                        Enterococci    E. coli                              Enterococci     E. coli
         Harbor site                                          Harbor site                              cholerae   alginolyticus
                        cfu/100 ml    cfu/100 ml                            cfu/100 ml    cfu/100 ml               cfu/100ml
       Spring 2017                                           Spring 2018
     Petroleumhafen        < 10          76              Seebäderbrücke         32            10         n.a.         n.a.
      Seemannshöft          10           158                   Alte Liebe      < 10          < 10        n.a.         n.a.
      Alte Süderelbe       < 10          21        Steubenhöft Yachthafen       21           < 10        n.a.         n.a.
        Hansahafen         < 10          < 10              Summer 2018
      Summer 2017                                             Yachthafen       < 10          170       negative     100,000
     Petroleumhafen        < 10          < 10                  Alte Liebe       32          3,178      negative         0
      Seemannshöft         < 10          21        Steubenhöft Yachthafen      < 10          182       positive         0
      Alte Süderelbe       < 10          < 10
        Hansahafen         < 10          10

Kiel 2017                                          JadeWeserPort 2018
                                                                                                        Vibrio        Vibrio
                        Enterococci    E. coli                              Enterococci     E. coli
         Harbor site                                          Harbor site                              cholerae   alginolyticus
                        cfu/100 ml    cfu/100 ml                             cfu/100 ml   cfu/100 ml                cfu/100ml
       Spring 2017                                           Spring 2018
         Tiessenkai         10           < 10                  Stromkaje        76            21         n.a.          n.a.
         Tirpitzhafen      < 10          < 10             Eastern pontoon       32            10         n.a.          n.a.
      Thyssenkrupp         < 10          < 10            Western pontoon        10           < 10        n.a.          n.a.
      Summer 2017                                          Summer 2018
         Tiessenkai        < 10          < 10                  Stromkaje        10           < 10      negative         0
         Tirpitzhafen      < 10          < 10             Eastern pontoon        0             0       negative         0
      Thyssenkrupp         < 10          < 10            Western pontoon        < 10         < 10      negative      10,000

 Gemäß D-2 Ballast Water Performance Standard of the “Ballast water management convention” (IMO, February, 2014)
 < 250 colony forming units (cfu) per 100 ml of Escherichia coli and
Ergebnisse – Artenzahlen

Die höchste Anzahl an heimischen und nichtheimischen Arten
in den marinen Häfen JadeWeserPort und Cuxhaven.

        Neobiota
        Heimische Arten

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09   28
Ergebnisse – Anzahl Neobiota pro Hafen

                        Port of Hamburg                                     Port of Cuxhaven

                          Port of Kiel                                       JadeWeserPort

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                      29
Ergebnisse – Neobiota pro Arten-Gruppen

                                                                            Port of Cuxhaven
                        Port of Hamburg

                                                                             JadeWeserPort

                          Port of Kiel

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                      30
Ergebnisse – Neobiota Taxa Hamburg 2017

                                          Taxon
                                                    Petroleum-
                                                      hafen
                                                                 Seemanns-
                                                                    höft
                                                                             Alte Süderelbe   Hansahafen       Hamburg
                                      Animalia
                                       Cnidaria
                                                                                                               179 Taxa insgesamt
                          Cordylophora caspia           ●           ●              ●              ●
                                    Crustacea
                  Chelicorophium curvispinum
                    Chelicorophium rob ustum
                                                        ●
                                                        ●
                                                                    ●
                                                                    ●
                                                                                   ●
                                                                                   ●
                                                                                                  ●
                                                                                                  ●
                                                                                                            16 Neobiota insgesamt (9 %)
                         Dikerogammarus sp.                                        ●                       • alle in
              Dikerogammarus haemob aphes                                          ●
                     Dikerogammarus villosus                        ●              ●                         Makrozoobenthosproben
                             Eriocheir sinensis         ●           ●              ●              ●
                           Gammarus tigrinus            ●           ●              ●              ●          (hauptsächlich Crustacea,
                    Ob esogammarus crassus              ●                                                    Mollusca)
                                      Mollusca
                                                                                   ●              ●
                                                                                                           •
                           Corb icula fluminea
                                 Dreissena sp.          ●           ●              ●              ●            davon 14 NIS auf
                                                                    ●              ●              ●
                          Dreissena b ugensis
                        Dreissena polymorpha            ●           ●              ●              ●
                                                                                                               künstlichem Hartsubstrat
                   Potamopyrgus antipodarum                                        ●
                                  Oligochaeta
                               Potamothrix sp.                                     ●                        1 NIS auch im Zooplankton
                   Potamothrix hammoniensis                                                       ●
                    Potamothrix moldaviensis                                       ●              ●            (Dreissena polymorpha)
                                   Polychaeta
                             Laonome sp. nov.                                                     ●
                        Marenzelleria neglecta                                     ●                        Keine NIS im Phytoplankton
                      Total number of species          86           104           127            111
                            Total number of NIS         7            8            13             11
                 Ratio of all NIS/All species [%]       8            8            10             10

  NIS = non-indigenous species (= nichtheimische Art)

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                                                                  31
Ergebnisse – Neobiota Taxa Kiel 2017

                                         Taxon     Tiessenkai   Tirpitzhafen
                                                                               Thyssen-Krupp
                                                                                   Hafen
                                                                                                   Kiel
                                     Animalia
                                      Bryozoa
                                                                                                   205 Taxa insgesamt
                             Amathia gracilis          ●             ●
                                      Cnidaria                                                  13 Neobiota insgesamt (6 %)
                        Cordylophora caspia                          ●              ●
                         Garveia franciscana                                        ●          • davon 11 Neobiota Animalia
                         Pachycordyle navis                          ●
                                   Crustacea                                                     (Crustacea, Cnidaria)
                   Amphib alanus improvisus            ●             ●              ●
                      Grandidierella japonica                        ●              ●          •   davon 10 NIS auf
                            Hemigrapsus sp.            ●
                       Hemigrapsus takanoi             ●             ●              ●              künstlichem Hartsubstrat
                          Sinelob us sp. nov.          ●             ●
                                       Insecta
                     Telmatogeton japonicus
                                        Pisces
                                                                     ●              ●          •   1 NIS Chromista
                   Neogob ius melanostomus             ●                                       •   1 NIS Plantae
                                  Polychaeta
                         Marenzelleria viridis         ●
                                   Chromista                                                    Keine NIS im Phyto- oder
                               Phaeophyceae
                              Fucus edentatus          ●             ●              ●            Zooplanktonplankton
                                       Plantae
                                 Rhodophyta
                           Dasya b aillouviana         ●
                     Total number of species          141           139            141
                           Total number of NIS         8             9              7
                Ratio of all NIS/All species [%]       6             6              5

  NIS = non-indigenous species (= nichtheimische Art)

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                                                      32
Ergebnisse – Neobiota Taxa Cuxhaven 2018

                                                                                 Steubenhöft
                                         Taxon     Seebäderbrücke   Alte Liebe
                                                                                 Yachthafen
                                      Animalia
                                       Bryozoa                                                       Cuxhaven
                        Amathia gracilis agg.            ●              ●            ●
                                    Crustacea
                   Amphib alanus improvisus              ●              ●            ●
                                                                                                     246 Taxa insgesamt
                      Austrominius modestus              ●              ●            ●
                            Hemigrapsus sp.
                    Hemigrapsus sanguineus
                                                         ●              ●
                                                                        ●
                                                                                     ●
                                                                                     ●
                                                                                                  24 Neobiota insgesamt (10 %)
                        Hemigrapsus takanoi              ●              ●            ●           • davon 19 NIS Animalia
                                  Melita nitida          ●              ●            ●
                    Palaemon macrodactylus               ●              ●            ●             (Crustacea, Polychaeta,
                   Pseudodiaptomus marinus                              ●
                           Sinelob us sp. nov.           ●              ●            ●             Mollusca)
                                                         ●
                                                                                                 • 5 NIS Chromista
                                Synidotea sp.
                         Synidotea laticauda             ●              ●            ●
                                        Insecta
                     Telmatogeton japonicus              ●              ●            ●
                                     Mollusca
                             Magallana gigas             ●              ●            ●
                                                                                                  16 NIS Makrozoobenthos
                                 Mya arenaria
                             Platyhelminthes
                                                                                     ●            5 NIS nur im Phytoplankton
                           Stylochoidea indet.
                                   Polychaeta
                                                         ●              ●            ●            3 NIS nur im Zooplankton
                                  Alitta virens                         ●            ●             (davon 2 NIS gehören zum MZB)
                            Marenzelleria sp.                           ●
                         Marenzelleria viridis           ●              ●            ●
                                                         ●                           ●
                                                                                                  Davon 5 NIS ausschließlich auf
                        Streb lospio b enedicti
                           Tharyx killariensis           ●              ●
                                      Tunicata
                       Molgula manhattensis                                          ●             Hartsubstrat
                                   Chromista                                                      2 NIS nur im Weichboden
                           Bacillariophyceae
                          Biddulphia sinensis            ●              ●            ●            1 NIS nur in 1 Falle
                       Coscinodiscus wailesii            ●              ●
                       Ethmodiscus punctiger                            ●
                      Plagiolemma distortum              ●                           ●
                      Khakista incertae sedis
                          Mediopyxis helysia             ●              ●            ●
                     Total number of species            186            183          174        NIS = non-indigenous species (= nichtheimische Art)
                           Total number of NIS          18             20           20
                Ratio of all NIS/All species [%]        10             11
Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09
                                                                                    11                                                               33
Ergebnisse – Neobiota Taxa JadeWeserPort 2018
                                             Taxon Pontoon Northeast   Southeast          Pontoon West
                                         Animalia
                                          Bryozoa
                           Amathia gracilis agg.                             ●
                            Bugulina stolonifera          ●                  ●                 ●
                            Tricellaria inopinata
                                       Crustacea
                                                          ●                  ●                 ●         JadeWeserPort
                      Amphib alanus improvisus            ●                  ●                 ●
                         Austrominius modestus            ●                  ●                 ●         272 Taxa insgesamt
                                 Caprella mutica          ●                  ●
                               Hemigrapsus sp.                               ●                 ●
                       Hemigrapsus sanguineus             ●                  ●                 ●            28 Neobiota insgesamt (26 %)
                           Hemigrapsus takanoi            ●                  ●                 ●
                               Jassa marmorata            ●                  ●                 ●         •   davon 21 NIS Animalia
                       Palaemon macrodactylus             ●                                    ●
                      Pseudodiaptomus marinus             ●                  ●                           •   5 NIS Chromista
                                     Ctenophora
                              Mnemiopsis leidyi                                                ●         •   2 Plantae
                                           Insecta
                        Telmatogeton japonicus            ●                  ●                 ●
                                                                                                          16 NIS dominierten auf
                                         Mollusca
                             Crepidula fornicata          ●                  ●                 ●
                                Magallana gigas           ●                  ●                 ●
                                Platyhelminthes                                                            Hartsubstrat
                                                          ●
                                                                                                          4 NIS nur im Phytoplankton
                              Stylochoidea indet.
                                      Polychaeta
                                                          ●                  ●                 ●
                                                                                                          2 NIS nur im Zooplankton
                            Marenzelleria viridis
                              Polydora web steri                                               ●
                                         Tunicata
                                 Botrylloides sp.         ●
                             Botryllus schlosseri                                              ●
                                     Styela clava                            ●
                                     Chromista
                             Bacillariophyceae
                           Biddulphia sinensis           ●                   ●                 ●
                         Coscinodiscus wailesii          ●                   ●                 ●
                        Plagiolemma distortum            ●                   ●                 ●
                        Khakista incertae sedis
                            Mediopyxis helysia           ●                   ●                 ●
                                Phaeophyceae
                          Sargassum muticum              ●
                                         Plantae
                                    Rhodophyta
                 Antithamnionella spirographidis                             ●                 ●
                        Melanothamnus harveyi                                                  ●
                    Total number of species             191                  205              195
                          Total number of NIS           21                    20              21
Meeresumweltsymposium
               Ratio of all/NIS/All
                             Marine    Biodiversität
                                    species [%]        und
                                                        11 Naturschutz   /   2021-06-09
                                                                              10              11                                        34
Ergebnisse – Neobiota pro Methode/ Substrat

                        Port of Hamburg       Plankton             Benthos            PP: Phytoplankton
                                             PP     ZP    SS      HS        SP   TR   ZP: Zooplankton
               Total number of species
                    Total number of NIS
                                             69
                                              0
                                                    35
                                                     1
                                                          38
                                                          12
                                                                  62
                                                                  14
                                                                            14
                                                                            5
                                                                                 24
                                                                                 10
                                                                                      SS: Weichboden (Soft Sediment )
          Ratio of all NIS/All species [%]    0      3    32      23        36   42   HS: Hartsubstrat
                                                                                      (Kratzprobe und RA (visuell))
                              Port of Kiel    Plankton             Benthos

                                             PP     ZP    SS      HS        SP   TR
                                                                                      SP: Besiedlungsplatte
               Total number of species       65     22    59      85        35   40   (Settlement Plate)
                    Total number of NIS       0      0    7       10        4    5
          Ratio of all NIS/All species [%]    0      0    12      12        11   13
                                                                                      TR: Fallen (Traps)

                       Port of Cuxhaven       Plankton             Benthos            Höchste Anzahl an Neobiota
                                             PP     ZP    SS      HS        SP   TR   auf Hartsubstrat.
               Total number of species       122    55    27      59        30   28
                    Total number of NIS       5      3    4       13        5    8
          Ratio of all NIS/All species [%]    4      5    15      22        17   29

                        JadeWeserPort         Plankton             Benthos

                                             PP     ZP    SS      HS        SP   TR
               Total number of species       116    59    26      76        55   42
                    Total number of NIS       4      2    4       16        11   8
          Ratio of all NIS/All species [%]    3      3    15      21        20   19

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                                          35
Zusammenfassung

•   Die höchste Anzahl an heimischen und nichtheimischen Arten wurde in den
    marinen Häfen JadeWeserPort und Cuxhaven dokumentiert, gefolgt von Hamburg
    und Kiel.
•   Generell dominierten tierische Neobiota, insbesondere im Makrozoobenthos
•   Neobiota wurden von Crustacea dominiert
•   Höchste Anzahl an Neobiota auf Hartsubstraten

•   Das JHP–Hafenprotokoll konnte in allen Häfen erfolgreich umgesetzt werden
•   Hoher logistischer Aufwand für die Auswahl der einzelnen Hafenstandorte sowie
    zur Wahl der Positionen zur Installation von stationären Plattenleinen und Fallen
      →Häufig Zutrittsberechtigungen erforderlich

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09               36
Danksagung

Vielen Dank für die freundliche und tatkräftige Unterstützung!
•    Niedersachsen Ports GmbH & Co. KG Cuxhaven, City-Marina GmbH, Cuxhaven und
     JadeWeserPort Office
•    Hamburg Port Authority (Portfolio Asset Management)
•    Thyssenkrupp Marine Systems GmbH (Fire Brigade/Yard Security Services)
•    Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Kiel-Holtenau,
•    Marinestützpunktkommando Kiel, Hafenkapitän,
•     u.v.a.

•    Kolleginnen und Kollegen im Feld und Labor:
•    LAGuS Landesamt für Gesundheit und Soziales, Rostock
•    AquaEcology: Dr. Claus-Dieter Dürselen und Team
•    IfAÖ: Felix Hoffman, Dr. Anna Dietrich, Stefanie Breyer, Dorothea Okoniewski, Sonja Graf Frank Gloede
     und Jan Leitinger.

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

                                                     © Fotos IfAÖ

Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09   38
Diskussion – Beobachtungen 2017/2018

Plankton & Human Pathogens
  Parameter/                    Implementation                                                  Observation/
   Method                                                                                     Recommendation
                           Pros                  Cons
Phytoplankton     Easily to collect      Very time-          Operation: Vertical sampling may be hindered by strong tidal currents. Thus,
                                         consuming and cost- sampling should be performed during slag water in harbors impacted by tides.
                                         intensive when
                                                             Analysis: Instead of counting taxa, documentation of the presence and absence
                                         counting taxa
                                                             of taxa should be sufficient.

Zooplankton       Easily to collect                            Operation: Vertical sampling may be hindered by strong tidal currents. Thus,
                                                               sampling should be performed during slag water in harbors impacted by tides.
                                                               Analysis: Instead of counting taxa, documentation of the presence and absence
                                                               of taxa should be sufficient.

Human             Easily to collect      Logistics partly      Operation: Samples have to be stored cool (on ice) and should be delivered as
Pathogens                                challenging           quickly as possible to the analyzing laboratory.
                                                               Analysis: Other Vibrio species than Vibrio cholera, which may be non-native and
                                                               pathogenic to humans, should also be recorded.

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Diskussion – Beobachtungen 2017/2018

 Rapid Assessment
   Parameter/                    Implementation                                                       Observation/
    Method                                                                                          Recommendation
                             Pros                 Cons
Visual inspection   Easily to conduct,   Logistics partly          Coordination and permits:
of occurring        when performed by    challenging;              Sampling locations and dates have to be carefully chosen, coordinated and
substrates and      experienced          time consuming in         harmonized with the responsible harbor masters, agencies and/ or port
habitats            taxonomists.         large harbors with        authorities as a precondition of the successful survey performance.
                                         several locations incl.
                                                                   Individual locations often require individual access permissions and are difficult to
                                         different access
                                                                   access without support of the person in charge.
                                         restrictions and
                                         access authorizations     Harbors impacted by tides:
                                                                   Comparably small time slots for sampling all parameters and installing settlement
                                                                   plates and traps in harbors that are impacted by tides often require an enormous
                                                                   logistic effort in the provision of sufficient experienced personal and/or time.
                                                                   Usually, the assessment of all monitoring parameters required one day each at
                                                                   individual harbor site, performed by four to five scientists.
Infauna             Moderately to        Some problems,            Successful sampling by means of the small grab is dependent on the type of
(Ekman-Birge        conduct              depending on              substrate, since the weight of the grab may be too light to penetrate or close in
grab)                                    substrate type and        soil in less cohesive sediments such as fine sand, for example.
                                         tidal currents            Strong tidal currents may hinder the application of the grab because of the light
                                                                   weight.
Epibenthos          Easily to conduct                              All suitable substrates should be sampled in consideration of different exposure
(scratch                                                           to water movement (sheltered versus exposed habitats) caused by e.g. tidal
sampling)                                                          currents, boat wakes, wind induced waves, etc.).

  Meeresumweltsymposium / Marine Biodiversität und Naturschutz / 2021-06-09                                                                                40
Diskussion – Beobachtungen 2017/2018

 Besiedlungsplatten
  Parameter/                    Implementation                                                   Observation/
   Method                                                                                      Recommendation
                           Pros                  Cons
Fouling           Easily to install,    Problems in areas      Location for installation of settlement plates have to be carefully chosen in order
organisms         successful in species exposed to strong      to prevent damage or loss of plates.
(settlement       collection            water movements
                                                               Aspects that have to be considered when choosing an adequate installation site
plates)                                 (tidal currents and
                                                               for the successful retrieval of plates are:
                                        waves) as well as
                                                               - installation site should be protected from the general public in order to prevent
                                        strong siltation
                                                               movement or damage of plates
                                                               - cordage or rope for plate installation should be protected from shaving or
                                                               rubbing (e.g. by plastic tube) to prevent breaking

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Diskussion – Beobachtungen 2017/2018

Mobile Epifauna
  Parameter/                    Implementation                                                      Observation/
   Method                                                                                         Recommendation
                          Pros                    Cons
Lightweight traps Easy deployment        Sampling success      Sampling success is generally very low.
(Chinese crab     and handling           only in certain       In order to improve sampling success of traps, the character of bait should be
box trap and                             cases / fishing quota carefully chosen. For example, rotten fish might be more successful/ attracting
Gee’s minnow                                                   than fresh or initially frozen fish. An additional bright light that can be deployed
trap)                                                          in the traps may further attract organisms at night.
                                                                  Time span of trap deployment may have to be increased in order to increase
                                                                  sampling success.
                                                                  In contrast, an increase in trap deployment time may increase the costs of
                                                                  personnel, as an additional visit for trap retrieval might become necessary.

Oyster crate      Very effective         Slightly unwieldy;       Traps may become heavier by the time of retrieval due to siltation during
                  habitat trap for small heavy, during trap       deployment.
                  crustaceans            retrieval/ lifting out   Trap emptying is comparably time consuming because of small shell debris and
                                         of water                 broken ceramic flowerpot parts that are carefully rinsed in order to detect all
                                                                  organisms inhabiting the trap habitat. Both, retrieval as well as emptying of traps
                                                                  may be conducted by two persons to facilitate and accelerate work process.

Crab condo        Easy deployment        Time consuming in        Construction of the crab condo is comparably time consuming and complicated.
                                         trap construction;       Traps were partly effective in catching fish that were inhabiting tubes. Plastic
                                         bad sampling/            tubes did not attract crabs or amphipods. Diameter of tubes seem to be too big
                                         fishing quota for        for amphipod attraction. A filling of netting or hairballs or similar may be more
                                         small crustaceans        effective in attracting small crustaceans, such as amphipods.

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