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Geochemische Prospektion in den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR (1990), Titan in Bachsedimenten, Einzelelementkarten
In der ehemaligen DDR wurden in den Jahren 1980 bis 1990 in den an der Erdoberfläche anstehenden bzw. gering von Känozoikum überdeckten präoberpermischen Grundgebirgseinheiten (Flechtingen-Roßlauer Scholle, Harz, Sächsisches Granulitgebirge, Thüringer Wald, Thüringisch-Vogtländisches Schiefergebirge, Erzgebirge, Elbtalzone/Lausitz) Untersuchungen zur Einschätzung der Rohstoffführung durchgeführt. Bestandteil dieser Untersuchungen war eine geochemische Prospektion im Bereich der genannten Grundgebirgseinheiten. Auf einer Fläche von fast 15.000 km² wurden ca. 18.000 Wasser- und ca. 17.500 Bachsedimentproben entnommen und geochemisch untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in Teilberichten zu den einzelnen Grundgebirgseinheiten sowie im „Abschlussbericht zur vergleichenden Bewertung der Rohstofführung in den Grundgebirgseinheiten der DDR“ (Röllig et al., 1990) dokumentiert. Bei diesen Daten aus den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR handelt es sich um eine in ihrer hohen Probenahmedichte (> 1 Probe/km²) einzigartige flächendeckende geochemische Aufnahme dieser Gebiete. Alle späteren geochemischen Untersuchungen (Geochemischer Atlas 2000 sowie im Rahmen von GEMAS und FOREGS) wurden mit einer ungleich geringeren Probenahmedichte durchgeführt. Diese wertvollen und unwiederbringlichen Daten werden nun über das Geoportal der BGR allgemein verfügbar gemacht. Ergänzend zur digitalen Bereitstellung des originalen Datenmaterials erfolgt erstmals eine Bereitstellung mit modernen computergestützten Verfahren erstellter flächendeckender Verteilungskarten. Die Downloads zeigen die Verteilung der Titangehalte in Bachsedimenten in vier verschiedenen farbigen Punkt- und Isoflächenkarten.
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Bericht: "Schwermetalle in Muscheln und Borstenwürmern – Norderney (1991-1995)"
Das Ziel von Untersuchungen zum Biomonitoring besteht darin, über Stoffkonzentrationen in Organismen Hinweise auf die unterschiedliche bioverfügbare Belastung der Umwelt zu bekommen. Voraussetzung ist aber ein Verständnis der Akkumulationsstrategie und eine Kalibrierung entsprechender Organismen sowie ein adäquates experimentelles Design der Probenahme. In der vorliegenden Arbeit werden erste Ergebnisse üner Schwermetalle (Pb, Cd, Cu, Zn und Hg) in 8 ausgewählten Tierarten der Bodenfauna präsentiert. Berücksichtigt wurden Herzmuscheln (Cerastoderma edule), Miesmuscheln (Mytilus edulis), Tellmuschel (Macoma baltica) sowie die Polychaeten Nephtys hombergii / N. cirrosa, Arenicola marina, Nereis devisicolor und Scolelepis squamata. Das Material wurde teils in Dauerstationen des NLÖ-Forschungsstelle Küste im Watt bei Norderney gewonnen, teils an zusätzlichen Stationen am seeseitigen Strand der Insel. Die Eignung der Organismen wurde in orientierenden Experimenten zur Toxicokinetik der betrachteten Elemente getestet. Wegen beobachteter Tendenzen zur Nettoakkumulierung sind sowohl Herzmuscheln (C. edule) als auch Miesmuscheln, (M. edulis) zumindest mit Einschränkung, für ein Biomonitoring geeignet. Lediglich Zn muss für die Miesmuscheln als reguliert angesehen werden. Bei den Polychaeten deuten die Ergebnisse darauf hin, dass N hombergii / N. cirrosa und, mit Einschränkungen, A. marina hinsichtlich aller betrachteten Elemente für ein Biomonitoring geeignet sind. Aus dem Vergleich mit Literaturdaten ergeben sich keine Hinweise auf eine erhöhte Metallverfügbarkeit für unterschiedliche Untersuchungskollektive an den beiden Standorten Norderneys. Within the concept of biomonitoring, chemical concentration levels in organisms are regarded as indicators of the bioavailable fraction of substances in the environment. Knowledge of corresponding accumulation strategies, calibration of biomonitors and an adequate experimental design are important preconditions for this concept. In this paper we report preliminary results of heavy metals (Pb, Cd, Cu, Zn and Hg) in 8 selected macrobenthic species, including the Common Cockle (Cerastoderma edule), the Common Mussel (Mytilus edulis) and the Baltic Tellin (Macoma baltica) as well as the polychaetes Nephtys hombergii / N. cirrosa, Arenicola marina, Nereis devisicolor and Scolelepis squamata. Samples were partly taken from long-term stations of NLÖ-Forschungsstelle Küste in the Wadden Sea at Norderney, partly from additional stations at the exposed sandy beach of the island. First experiments on the metal toxicokinetics provide some indication on the suitability of the organisms tested for biomonitoring. The Common Cockle, C. edule, as well as the Common Mussel, M. edulis, may be used as biomonitiors, according to observed net accumulation for most elements tested. Only Zn seems to be regulated in mussels. Results for polychaetes indicate that collectives of N. hombergii / N. cirrosa and A. marina may be used as biomonitors for all elements tested, at least at first aproximation In comparision to literature data, metal availabilities in different collections from both localities of the island of Norderney seem to be not elevated.
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Industrielle Abtorfungsflächen in Niedersachsen (nach 1945) 1: 50 000
Der Torfabbau verändert Hochmoorstandorte nachhaltig und tiefgreifend. Die Karte zeigt die Verbreitung und die Folgenutzung von Flächen, die industriell abgetorft worden sind oder für die aktuell eine Abtorfungsgenehmigung vorliegt. Eine industrielle Abtorfung von mindestens 0,8 m Torfabtrag nach 1945 bis heute ist für die dargestellten Flächen zuverlässig dokumentiert. Die Folgenutzung bezieht sich nach bereits abgeschlossener Abtorfung auf die aktuelle Nutzung oder, bei noch nicht abgeschlossener Abtorfung, auf die gemäß Abbaugenehmigung vorgesehene Folgenutzung (Landnutzung bzw. Flächenherrichtung für Ziele des Naturschutzes). Daten aus den Moorschutzprogrammen (I und III), der genehmigenden und beratenden Behörden sowie zur Nutzung (ATKIS® und InVeKoS) wurden bei der Kartenerstellung einheitlich ausgewertet und zusammengeführt. Die Karte der Flächen mit industriellen Torfabbau umfasst in Niedersachsen ein Areal von etwa 53 000 ha und betrifft damit etwa ein Sechstel der Flächen der Hochmoore oder aus Hochmoor hervorgegangenen Moor-Treposole, die vor allem Sandmischkulturen umfassen. Eine ausführliche Beschreibung zur Methodik der Datenaufbereitung und Kartenerstellung kann dem Geobericht 38 entnommen werden.
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Wasserversorgungskonzept Niedersachsen 1 : 500 000 - Veränderung des Nutzungsdrucks für den Betrachtungszeitpunkt 2100 (zu IST-Zustand) bei mittleren Verhältnissen für Grundwasserkörper (WMS Dienst)
Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen dient dem übergeordneten Ziel der langfristigen Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung, insbesondere der öffentlichen Wasserversorgung als ein maßgeblicher Baustein der Daseinsvorsorge. Die Wasserversorgung muss entsprechend der aktuellen und regionalen Herausforderungen und unter der Maßgabe einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung weiterentwickelt werden. Hierzu ist es sowohl für Politik und Wasserbehörden als auch für die Nutzer der Ressource notwendig, Handlungsbedarfe frühzeitig erkennen zu können, um im Weiteren rechtzeitig notwendige Maßnahmen für eine langfristige Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung zu ergreifen. Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen stellt einen hierfür erforderlichen landesweiten Informationsrahmen dar. Als Fachkonzeption dient es Wassernutzern, Zulassungsbehörden und dem Land für die Wasserbewirtschaftung und der Öffentlichkeit als transparente und in die Zukunft gerichtete Informations- und Planungsgrundlage. Vorgaben für Einzelverfahren sind ausdrücklich nicht das Ziel. Im Rahmen des Wasserversorgungskonzeptes erfolgt eine Bilanzierung des derzeitigen Standes (Bezugsjahr 2015) sowie der mittel- und langfristigen Entwicklungen der niedersächsischen Wasserversorgung. Hierbei werden das Grundwasserdargebot für mittlere und trockene Verhältnisse und die Wasserbedarfe der maßgeblichen Grundwassernutzer einander zu verschiedenen Zeitpunkten (2015, 2030, 2050 und 2100) gegenübergestellt. Die Methodik des Wasserversorgungskonzeptes Niedersachsen wurde rasterbasiert durchgeführt. Dafür wurde ein 500 x 500 m Raster erstellt, welches sich über ganz Niedersachsen und Bremen erstreckt. Landesweite Datengrundlagen, die der Planung der aktuellen und zukünftigen Bewirtschaftung des Grundwassers dienen, wurden auf das Raster übertragen. Diese bildeten die Grundlage der durchgeführten Berechnungen, Bewertungen und abschließenden Darstellungen. In der Karte ist für den Betrachtungszeitpunkt 2100 die Veränderung des Nutzungsdrucks gegenüber dem IST-Zustand bei mittleren Verhältnissen für Grundwasserkörper dargestellt.
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Schutzwürdige Böden in Niedersachsen 1 : 50 000 - Böden mit besonderen Standorteigenschaften (WFS Dienst)
Die Karte zeigt die Bewertung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen im Hinblick auf die Ausprägung extremer Standorteigenschaften. Zu den besonders schutzwürdigen Böden zählen Böden, welche die natürlichen Funktionen sowie die Archivfunktion in besonderem Maße erfüllen. Beeinträchtigungen dieser Funktionen sollen gemäß Bodenschutzrecht vermieden werden (vgl. §1 BBodSchG). Böden mit besonderen Standorteigenschaften sind Böden mit extremer Ausprägung einzelner, den Standort wesentlich bestimmenden Eigenschaften (z. B. Feuchte, Trockenheit, Nährstoffspeicherkapazität, Pufferbereich). Sie zeigen oft Standorte an, die günstige Voraussetzungen für die Entwicklung besonderer Biotope bieten. Die ausgewiesenen besonders schutzwürdigen Böden auf Basis der BK50 stellen maßstabsbedingt Suchräume dar. Diese können bei Bedarf im Rahmen von großmaßstäbigen Kartierungen detaillierter ausdifferenziert werden. Die Methoden zur Ermittlung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen sind ausführlich in Geoberichte 8 (Bug et al. 2019) beschrieben. Grundlage der Auswertungen ist die Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50). Extrem nasse Böden haben eine Bodenkundliche Feuchtestufe von 9 -11, extrem trockene Böden eine Bodenkundliche Feuchtestufe von 0 oder 1. Salzreiche Böden sind solche der Rohmarsch, Salzböden im Binnenland oder das Sehestedter „Salzmoor“ (außendeichs).
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Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 500 000 - Grundwasserbeschaffenheit: Sulfatgehalt
Die Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 500 000 - Grundwasserbeschaffenheit: Sulfatgehalt zeigt die Auswertung einer repräsentativen Auswahl von Sulfatkonzentrationen aus der Labordatenbank des LBEG. Die über einen Zeitraum von 1967 bis 2000 erhobenen Daten wurden zweifach gemittelt. Bei Grundwasser-Messstellen mit Mehrfachanalysen wurden Mittelwerte der jeweils vorliegenden Untersuchungsergebnisse gebildet. Zusätzlich wurden die Werte aller Probenahmestellen in einem Radius von 2000 m einer weiteren Mittelwertbildung unterzogen. Die Einteilung der Klassen erfolgt unter Berücksichtigung des Geringfügigkeitsschwellenwertes (GFS) bzw. des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung (TVO) von 240 mg/l sowie des TVO-Wertes von 500 mg/l bei geogen bedingter Überschreitung. Erhöhte Konzentrationen, die eindeutig auf punktförmige anthropogene Einträge (z.B. Altdeponien) zurückzuführen sind, werden im Rahmen dieser Übersichtskarte nicht wiedergegeben. Die Sulfatgehalte sind in Tiefenstufen ohne Bezug zur lokalen hydrogeologischen Situation dargestellt. Die Stabdiagramme im rechts gezeigten Beispiel spiegeln Ergebnisse für die Tiefenstufen bis 20 Meter, über 20 bis 50 Meter, über 50 bis 100 Meter und über 100 bis 200 Meter wieder. Ein Vergleich von Werten ist daher ohne Berücksichtigung der jeweiligen hydrogeologischen Situation (z.B. hydrogeologischer Stockwerksbau) ebenso wie die Heranziehung der Daten für Detailuntersuchungen nicht zulässig. Sehr hohe Sulfatkonzentrationen sind z. T. auf geogene Einflüsse zurückzuführen: Die höchsten Konzentrationen für Sulfat finden sich in Niedersachsen im Bereich der Küstenversalzung (Ostfriesische Küste und nördlich des Jadebusens). Ebenfalls sehr hohe geogene Sulfatkonzentrationen gibt es im Verbreitungsgebiet gipshaltiger Gesteine (Oberer Buntsandstein, Mittlerer Muschelkalk, Mittlerer Keuper, Zechstein), wo im Grundwasser Sulfatkonzentrationen von mehr als 1000 mg/l erreicht werden. Die Oxidation von Sulfiden (z.B. Pyrit) führt ebenfalls zu hohen Sulfatgehalten. Im nördlichen Bereich von Hannover werden Konzentrationen von 100 – 400 mg/l erreicht. Eine Ursache dafür ist die Oxidation von Pyritmineralen aus Gesteinen der Kreidezeit. Erhöhte Eisengehalte und niedrige pH-Werte sind weitere Folgen dieser Reaktion. Sehr niedrige Sulfatgehalte mit wesentlich weniger als 10 mg/l sind meist auf Sulfatreduktion zurückzuführen, wobei bei dieser Reaktion häufig organisches Material im Gestein Oxidationsprozessen unterliegt. Das Grundwasser in den holozänen Ablagerungen östlich und südöstlich des Jadebusens ist zu einem großen Teil durch Sulfatreduktion verändert.
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Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 - Änderung des Standörtlichen Verlagerungspotentials (Austauschhäufigkeit) 2071-2100 zu 1971-2000 Kein-Klimaschutz-Szenario (RCP8.5) (WMS Dienst)
Die Karte zeigt die mittlere Veränderung des standörtlichen Verlagerungspotentials für nichtsorbierbare Stoffe (auch Austauschhäufigkeit des Bodenwassers pro Jahr) 2071-2100 gegenüber 1971-2000 unter dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5). Mit Hilfe der Austauschhäufigkeit (AH) des Bodenwassers kann das standörtliche Verlagerungspotenzial für nicht- oder schwach sorbierbare Stoffe beschrieben werden. Die AH gibt an, wie häufig die Bodenlösung in der effektiven Wurzelzone im Zuge der Sickerwasserverlagerung ausgetauscht wird. Je geringer das Wasserspeicher- und Rückhaltevermögen eines Bodens, desto größer ist seine Austauschhäufigkeit des Bodenwassers. Aussagen zur Konzentration und Frachten von nicht sorbierbaren Stoffen können mit der Methode nicht abgebildet werden. Bei Nitrat werden die Deposition, Denitrifikation und Mineralisation nicht berücksichtigt. Sie können in Abhängigkeit vom Standort deutlichen Einfluss auf die Nitratverfügbarkeit und -konzentration im Sickerwasser haben. Die Klimamodelle sind mit dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches einen kontinuierlichen Anstieg der globalen Treibhausgasemissionen beschreibt, der bis zum Ende des 21. Jahrhunderts einen zusätzlichen Strahlungsantrieb von 8,5 Watt pro m² gegenüber dem vorindustriellen Niveau bewirkt. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.
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Geotechnische Klassifizierung der Sedimente – Bodenverflüssigung – Meeresbodensedimente mit Korngrößenverteilungen die bei Einwirkung zur Bodenverflüssigung neigen
Bohrdatenauswertung in 2m GOK (WMS Dienst)
Die Karte Bodenverflüssigungspotenzial stellt Informationen zur Verbreitung von Sedimenten an der Meeresbodenoberfläche dar, die aufgrund ihrer spezifischen Korngrößenverteilungen unter äußerer Lasteinwirkung (Entstehung von Porenwasserüberdruck) zur Bodenverflüssigung neigen können. Bei den Sedimenten handelt es sich in der Regel um eng gestufte Grobschluffe bis Mittelsande. Der Effekt der Bodenverflüssigung kann bei Baumaßnahmen und Bauwerken, wie z.B. Pipelines und Seekabel am Meeresboden, von Bedeutung sein. Die Karte umfasst den Bereich der gesamten deutschen Nordsee im Maßstab 1 : 250.000 mit einer Aussage zu den Sedimenten der oberen 0,2 m ab Meeresbodenoberfläche. Zwei zusätzliche Karten zeigen Ergebnisse der Auswertung von Bohrdaten in Teufen von 1 m und 2 m unter Meeresboden. Grundlage der Kartendarstellung sind Sedimentproben der Meeresbodenoberfläche bis zu einer Teufe von 0,2 m sowie Schichtbeschreibungen von Bohrungen in den oben genannten Teufenbereichen, die bis April 2012 zur Verfügung standen. Die Grundlagendaten sind in Datenbanken beim BSH und LBEG abgelegt, zukünftig erhobene Daten werden darin integriert. Die Lockersedimente werden entsprechend ihrer Korngrößen nach DIN EN 14688-1 eingeteilt: Ton (Korngröße <0,002 mm); Schluff (Korngröße 0,002 bis 0,063 mm); Sand (Korngröße 0,063 bis 2,0 mm); Kies (Korngröße 2,0 bis 63 mm); Steine und Blöcke (Korngröße >63 mm). Auf Basis der im Labor durchgeführten Korngrößenanalysen, den Schichtbeschreibungen aus Bohrungen und der Kornsortierung werden die Sedimente auf Grundlage der Klassifizierung von STUDER & KOLLER (1997) klassifiziert. Die Legende umfasst zwei Klassen, Bodenverflüssigung „potentiell möglich“ und „nicht zu erwarten“.
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GEMAS – Geochemische Kartierung der Acker- und Grünlandböden Europas, Einzelelementkarten, Se - Selen
GEMAS (Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil in Europe) ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Expertengruppe „Geochemie“ der europäischen geologischen Dienste (EuroGeoSurveys) und Eurometeaux (Verbund der europäischen Metallindustrie). Insgesamt waren an der Durchführung des Projektes weltweit über 60 internationale Organisationen und Institutionen beteiligt. In den Jahren 2008 und 2009 wurden in 33 europäischen Ländern auf einer Fläche von 5 600 000 km² insgesamt 2219 Ackerproben (Ackerlandböden, 0 – 20 cm, Ap-Proben) und 2127 Grünlandproben (Weidelandböden, 0 – 10 cm, Gr-Proben) entnommen. In den Proben wurden 52 Elemente im Königswasseraufschluss, 41 Elemente als Gesamtgehalte sowie TC und TOC bestimmt. Ergänzend wurde in den Ap-Proben zusätzlich 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion (MMI®) sowie die Bleiisotopenverhältnisse untersucht. Alle analytischen Untersuchungen unterlagen einer strengen externen Qualitätssicherung. Damit liegt erstmals ein qualitätsgesicherter und harmonisierter geochemischer Datensatz für die europäischen Landwirtschaftsböden mit einer Belegungsdichte von einer Probe pro 2 500 km² vor, der eine Darstellung der Elementgehalte und deren Bioverfügbarkeit im kontinentalen (europäischen) Maßstab ermöglicht. Die Downloaddateien zeigen die flächenhafte Verteilung der mit verschiedenen Analysenmetoden bestimmten Elementgehalte in Form von farbigen Isoflächenkarten mit jeweils 7 und 72 Klassen.
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Standortpotenziale Grundwasserabhängige Landökosysteme in Niedersachsen 1 : 50 000 - Bewertung
Die Kulisse „Standortpotenziale Grundwasserabhängige Landökosysteme“ weist für ganz Niedersachsen Flächen mit dem abiotischen Potenzial zur Etablierung von grundwasserabhängigen Landökosystemen im mittleren Maßstab (1:50.000) aus. Grundwasserabhängige Landökosysteme sind ein wichtiger Lebens- und Rückzugsort für seltene und bedrohte Tier- und Pflanzenarten. Deshalb stehen Grundwasserabhängige Landökosysteme unter besonderen Schutz und müssen in Wasserrechts- und Planungsverfahren Berücksichtigung finden. Die Kulisse bewertet die abiotischen Standortfaktoren Boden, Grundwasser, Klima und Landnutzung, auf Basis der BK50, Klimadaten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) für die Periode 1971 -2000 und des Digitalen Landschaftsmodells 1: 25.000 (DLM25). Die Kulisse dient als Überblick und stellt alle Flächen mit einem Standortpotenzial dar unabhängig davon, ob sich auf den ausgewiesenen Standorten aktuell ein grundwasserabhängiges Biotop etabliert hat oder nicht. Grundwasserabhängige Landökosysteme sind durch die Absenkung des Grundwassers und Veränderungen des Klimas gefährdet. Zur Bewertung der Vulnerabilität gegenüber diesen Gefahren wurden mit Hilfe von bodenwasserhaushaltlichen Parametern eine Methode entwickelt. Das Ergebnis der Methode ist die Bewertung der Güte des Standortpotentials gwaLÖS, die in diesem Thema unter aktuellen Bedingungen (Klima und Grundwasserständen) dargestellt wird. BUG, J., PLINKE, A-K., AFFELT, L. & HARDERS, D. (2021): Standortpotenziale Grundwasserabhängige Landökosysteme (gwaLÖS) - Erläuterung zur Kulissenerstellung und Bewertung der Vulnerabilität. In: GeoBerichte 43, Hannover.
