Die scheinbar unbewegten Steinfelder im Flachwasser der Ostseeküste sind sehr dynamische Zonen mit permanenter Umlagerung der Brocken und Entstehung neuer Lebensräume

Dynamische Prozesse in küstennahen Steinfeldern: Die Freilegung von neuen Steinen und Blöcken aus dem Geschiebemergel durch Erosion (1.) und das Umdrehen von Steinen (2.) führt zu neuen freien Flächen, auf denen Organismen siedeln können. 3. Migration von Steinen aus dem schon bestehenden Habitat (Restsediment), wodurch neue Lebensräume entstehen.

Die Flächen sind wichtig als Laich- und Schutzgebiete für Fische sowie Nahrungsquelle für viele Vögel und Meerestiere

Viele küstennahe Flachwasserbereiche in der Ostsee sind geprägt von Steinfeldern – Gebiete, die neben Sand vor allem aus größeren Steinen und Blöcken aufgebaut sind. Hier siedelt eine Vielzahl an Organismen: Fische finden wichtige Laich- und Schutzgebiete, Seevögel und andere Meeresbewohner wertvolle Nahrung. Diese marinen Lebensräume sind hoch dynamisch und verändern sich stetig. Geowissenschaftler der Uni Kiel haben nun gemeinsam mit Partnern in mehrjähriger Forschung die Dynamik von solchen Zonen zwischen der Flensburger Förde und der Mecklenburger Bucht detailliert untersucht und ihre Funktion für die dort siedelnden Lebensgemeinschaften analysiert.

Innovativ war dabei, dass in dem Projekt die Betrachtungsweisen der Geologie, Biologie und Ökologie miteinander vereint wurden. So verwendeten die Forscher hydroakustische Daten, Laboranalysen von Sedimentzusammensetzungen und Analysen der Lebensgemeinschaften sowie In-situ-Vermessungen durch Taucher als auch Daten von Wind und Wellen.

Untersucht wurden Steinfelder, die sich von der Uferzone bis in rund 20 m Wassertiefe erstrecken.
Eine der Erkenntnisse betrifft die Erosion, die Steine und größere Brocken aus dem Geschiebemergel im Boden freilegt. Dieser Prozess führt dazu, dass die Anzahl der Steine und Blöcke in den Untersuchungsgebieten zunimmt und so über Zeiträume von mehreren Jahrzehnten eine größere Besiedlungsfläche für Organismen entsteht.

Ein zweiter Prozess läuft bei erhöhter Wellenaktivität in deutlich kürzeren Zeitskalen ab. Die Steine werden dabei gedreht, und das je nach Größe der Steine mehrfach pro Jahr. Auch hier kommt es zu einer Neubesiedelung der bisherigen Unterseite der Steine.

Besonders bemerkenswert ist ein weiterer Prozess, nämlich der Transport von Steinen in entferntere Küstenbereiche. Bisher waren die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass Steinfelder nur innerhalb von Restsedimenten vorkommen, also Ablagerungen, die aus der letzten Eiszeit stammen.

Wellen drehen Steine im Flachwasser um. Der alte Bewuchs (a, c) stirbt ab, neuer, frischer Bewuchs ist deutlich zu sehen (b).

Nun zeigte sich aber, dass dynamische Prozesse wie Wellen oder Strömungen auch zu einer Umverteilung von größeren Steinen in solche Bereiche führen, die aus weicheren, feinkörnigeren Sedimenten bestehen. Das sind vor allem Ablagerungen von vorzeitlichen Lagunen und Süßwasserseen, die bisher nie mit dem Vorkommen von Steinfeldern in Verbindung gebracht wurden.

Die Forschungsergebnisse bieten Ministerien und Behörden eine wichtige Grundlage für Maßnahmen zum Erhalt der Artenvielfalt in der Ostsee.

Noch bis in die 1970er Jahre galten die Steinfelder im Flachwasser nicht als ökologisch wertvoll – größere Brocken wurden gezielt für Maßnahmen des Küstenschutzes oder für den Bau von Steinmolen an Hafenanlagen entnommen. Erst später setzte sich die Erkenntnis durch, dass diese Steine nicht nur den Meeresboden vor Erosion schützen, sondern vor allem ein wichtiger Lebensraum für viele Organismen sind: zum Beispiel siedeln Großalgen und vor allem Miesmuscheln vorwiegend auf größeren Brocken.

Die Untersuchungen wurden von den Geowissenschaftlern der Uni Kiel gemeinsam mit Kollegen der Benthosökologie des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und dem Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR) durchgeführt.

Veröffentlichung in Geosciences, 2021, 11, 171: von Rönn, G.A.; Krämer, K.; Franz, M.; Schwarzer, K.; Reimers, H.-C.; Winter, C. Dynamics of Stone Habitats in Coastal Waters of the Southwestern Baltic Sea (Hohwacht Bay) https://doi.org/10.3390/geosciences11040171.

Quelle: Universität Kiel

(23.05.2021)