BELAWATT II: Wie stark beeinflusst die hydrodynamische Belastung das Sediment-Regime und die Benthos-Lebensgemeinschaft im Hörnumer Tidebecken?

摘要

The objective of the KFKI project BELAWATT was to answer the question: How much are the spatial patterns of sediment and benthos in the Hornum tidal basin (German Bight, North Sea) influenced by hydraulic impact (currents, waves)? The bed shear stress, calculated from a simulated 2-years time-series of currents and waves (product of BELAWATT) was tested as a potential parameter influencing the spatial sediment pattern. The sediment data consisted of the median values of measured grain-size distributions. The comparison of shear stresses with sediment data showed: the distribution of sediment is highly correlated with bed shear stresses, but the explained variance is (with 10 to 20 %) not sufficient to allow the forecast of the sediment regime in the Hornum tidal basin as a result of changing hydrodynamic conditions. The potential physical parameters influencing the spatial benthos distribution in the Hornum tidal basin were the bed shear stress, the duration of sub aerial exposure of tidal flats and the median grain-size of bottom sediments. Linking the spatial benthos patterns to the physical variables shows: the spatial patterns of benthos data and of physical variables in the Hornum tidal basin are highly correlated, but the explained variance is 25 % at best. The explained variances are not sufficiently high to forecast the future development of benthic communities as a result of changing physical variables.%Im KFKI-Vorhaben BELAWATT wurde die Frage beantwortet, inwieweit die räumliche Verteilung des Sediments und des Benthos im Hörnumer Tidebecken von der Hydrodynamik (Strömung, Seegang) beeinflusst („belastet") -wird. Als potentielle Einflussgröße für die Sediment-Verteilung wurden räumliche Verteilungen von Boden-Schubspannungen verwendet, ermittelt aus einer zweijährigen (in BELAWATT berechneten) Zeitreihe von Strömung und Seegang. Als Sedimentdaten dienten Medianwerte gemessener Korngrößenverteilungen. Der Abgleich der räumlichen Verteilungen von Schubspannung und Sedimentdaten ergab: die Sediment-Korngröße ist zwar hochsignifikant korreliert mit der Boden-Schubspannung; die erklärte Varianz ist jedoch mit nur 10 bis 20 % nicht ausreichend, um Vorhersagen der zukünftigen Entwicklung des Sediment-Regimes im Hörnumer Tidebecken anhand einer sich ändernden hydrodynamischen Belastung zu erlauben. Als potentielle physikalische Einflussgrößen für die Bentbos-Verteilung im Hörnumer Tidebecken wurden verwendet die räumlichen Verteilungen der Boden-Schubspannungen, der Trockenfallzeiten des Wattbodens und der Median-Korngrö-ßen des Bodensediments. Eine Analyse des Zusammenhangs zwischen den räumlichen Verteilungen des Benthos und der physikalischen Variablen zeigt: die Verteilungen sind zwar hochsignifikant miteinander korreliert, aber die erklärten Varianzen liegen bestenfalls bei 25 %. Die erklärten Varianzen werden als zu gering angesehen, um den Zustand von Benthos-Lebensge-meinschaften mittels der verwendeten physikalischen Variablen vorherzusagen.