Monitoringbericht Marine Säugetiere und Seevögel in der deutschen AWZ von Nord- und Ostsee. - Teilbericht marine Säugetiere -

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1 Monitoringbericht Marine Säugetiere und Seevögel in der deutschen AWZ von Nord- und Ostsee - Teilbericht marine Säugetiere - Forschungs- und Technologiezentrum Westküste (FTZ), Büsum Zentrale Einrichtung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel & Deutsches Meeresmuseum Stralsund Im Auftrag des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) Juli 2010

2 Autoren Visuelle Erfassung von Schweinswalen: Dr. Anita Gilles und PD Dr. Ursula Siebert Forschungs- und Technologiezentrum Westküste der Universität Kiel Akustische Erfassung von Schweinswalen: Anja Gallus, Michael Dähne und Dr. Harald Benke Deutsches Meeresmuseum, Stralsund Fachbetreuung im BfN Dr. Ingo Narberhaus Fachgebiet Meeres- und Küstennaturschutz, Insel Vilm Anmerkung Dieser Bericht ist durch das Bundesamt für Naturschutz im Rahmen des oben genannten Werkvertrages gefördert worden. Die Verantwortung für den Inhalt liegt jedoch allein bei den Autoren. Der Eigentümer behält sich alle Rechte vor. Insbesondere darf dieser Bericht nur mit Zustimmung des Auftraggebers zitiert, ganz oder teilweise vervielfältigt bzw. Dritten zugänglich gemacht werden. Der Bericht gibt die Auffassung und die Meinung der Autoren wieder, diese müssen nicht mit der Meinung des Auftraggebers übereinstimmen. Büsum & Stralsund,

3 Inhalt A. Visuelle Erfassung von Schweinswalen (FTZ)...4 Zusammenfassung... 4 Summary... 5 Aufgabenstellung... 6 Material und Methoden... 7 Ergebnisse Diskussion Literatur B. Akustische Erfassung von Schweinswalen (DMM)...35 Zusammenfassung Summary Aufgabenstellung Methode Ergebnisse und Diskussion Fazit Literatur

4 A. Visuelle Erfassung von Schweinswalen Zusammenfassung Im Rahmen der Umsetzung des Monitoringprogramms zum Schutzgut 'Schweinswale' als Grundlage für die Erfüllung der Natura 2000-Berichtspflichten wurden im Sommer 2009 flugzeuggestützte Erfassungen von Schweinswalen in der Nordsee durchgeführt. Die Befliegung der deutschen Nordsee (AWZ plus 12 sm Zone) konnte erfolgreich in einem kurzen Zeitraum von 28 Tagen durchgeführt werden. Diese Erfassung während insgesamt acht Flugtagen und einer Suchstrecke von km lieferte einen wertvollen Datensatz zur robusten Ermittlung des Schweinswalbestandes in deutschen Gewässern. Für den Sommer 2009 (Juni/Juli) wurde eine Abundanz von Schweinswalen in der deutschen Nordsee (95% KI: ) bestimmt. Dies entspricht einer Dichte von 1,32 Tieren pro km 2. Der Vergleich mit früheren Erfassungen zeigt, dass der Schweinswalbestand insgesamt nicht wesentlich zu- oder abgenommen hat. Das Verteilungsmuster der Schweinswale hat sich jedoch leicht geändert. Der starke Nord-Süd Dichtegradient, der bereits für die Sommer der vorhergehenden Jahre beschrieben wurde, besteht weiterhin, aber die Dichte in den nördlichen Strata (A, B & C) unterscheidet sich deutlich im Vergleich zu früheren Jahren. Im Entenschnabel (Gebiet A; SCI Doggerbank) wurden 99 Sichtungen mit 139 Schweinswalen registriert, davon 17 Mutter-Kalb Paare. Neben Schweinswalen wurden an diesem Tag auch neun Zwergwale gesichtet. Für das gesamte Gebiet wurde eine mittlere Dichte von 3,93 Tieren pro km 2 (95% KI: 1,87-8,38) bestimmt. Dies ist die höchste Dichte, die bisher in diesem Gebiet ermittelt wurde. Im Gebiet B (Offshore) wurden 105 Sichtungen mit 142 Schweinswalen registriert, davon 23 Mutter-Kalb Paare. Die höchste Dichte wurde im äußersten Norden und in der Mitte des Gebietes ermittelt, nach Süden hin fiel die Dichte ab. Die ermittelte Dichte für das gesamte Gebiet beläuft sich auf 1,30 Tieren pro km 2 (95% KI: 0,67-2,68). Auch im Gebiet B wurde hiermit die höchste bisherige Dichte ermittelt. Bei einer Erfassung im Bereich des SCI Sylter Außenriff (Gebiet C_Nord) wurden 232 Sichtungen mit 295 Schweinswalen registriert, davon 36 Mutter-Kalb Paare. Im 4

5 gesamten Gebiet wurde eine durchgehend hohe Dichte ermittelt, besonders hohe Dichten fanden sich im Nordwesten. Zudem wurden vier Weißschnauzendelphine in der Nähe des Sylter Außenriffs beobachtet. In C_Süd wurden insgesamt wenige Sichtungen (n=11), diese bei Helgoland und im Norden des Gebietes, registriert. Die Dichte in C_Nord beläuft sich auf 1,64 Tieren pro km 2 (95% KI: 0,78-3,35). Die Dichte in C_Süd war mit 0,58 Tieren pro km 2 (95% KI: 0,00-1,53) signifikant niedriger. Für das gesamte Gebiet C wurde eine Dichte von 1,20 Tieren pro km 2 (95% KI: 0,59-2,44) ermittelt; eine der niedrigsten, die bisher für dieses Gebiet ermittelt wurde. Im Gebiet D_West (SCI Borkum Riffgrund) wurden 38 Sichtungen mit 45 Tieren, im Gebiet D_Ost 22 Sichtungen mit 29 Schweinswalen aufgenommen. Die Schweinswale waren recht ungleichmäßig verteilt. Die höchsten Dichten wurden zwischen ostfriesischen Inseln und der Grenze der 12sm Zone beobachtet, sowie in der Nähe von Helgoland. Die ermittelte Dichte für das gesamte Gebiet D beläuft sich auf 0,62 Tiere pro km 2 (95% KI: 0,30-1,26); die Dichten in diesem Gebiet zählen im Sommer nach wie vor zu den niedrigsten in der deutschen Nordsee. Summary In the framework of the Natura 2000 monitoring programme aerial surveys to assess distribution and density of harbour porpoise were conducted in the North Sea in the summer of The aerial survey of the German North Sea (EEZ plus 12nm zone) could be successfully completed in a short time period of 28 days. This survey, during which a total of 4,500 km were surveyed on effort in eight flight days, provides a valuable data set to estimate abundance of harbour porpoises in German waters. In the summer of 2009 (June/July) a total abundance of 54,227 porpoises (95% KI: 30, ,186) was estimated corresponding to a density of 1.32 animals per km 2. A comparison with earlier surveys showed that the German harbour porpoise stock neither increased nor decreased significantly in summer However, the spatial distribution of harbour porpoises did change slightly. The strong north-south density 5

6 gradient, already reported from earlier study years, persisted but density in the northern strata (A, B & C) changed in comparison to earlier years. In stratum A (SCI Doggerbank) 99 sightings with a total of 139 porpoises were recorded, including 17 mother-calf pairs. Additionally, nine minke whales were sighted in this area. A mean density of 3.93 animals per km 2 (95% CI: ) was estimated. This is the highest density ever estimated for this area. In stratum B (Offshore) 105 sightings with a total of 142 porpoises were recorded, including 23 mother-calf pairs. Highest densities were estimated for the north and the centre of the area, density decreased when going south. A mean density of 1.30 animals per km 2 (95% CI: ) was estimated. This is the highest density ever estimated for B here, too. During the survey in the SCI Sylt Outer Reef (stratum C_north), 232 harbour porpoise sightings with 295 individuals were registered including 36 mother-calf pairs. Very high densities were estimated in the north-west of the area. Furthermore, four white-beaked dolphins were observed near the SCI. Considerably less sightings were recorded in C_south (n=11), mainly near Heligoland and in the northern part. Density in C_north was estimated to be 1.64 ind./km 2 (95% CI: ); density in C_south is significantly lower (0.58 ind./km 2 (95% CI: ). In stratum C density was estimated to be 1.20 ind./km 2 (95% CI: ); one of the lowest density ever estimated for this area. In D_west (SCI Borkum Reef Ground) 38 sightings with 45 porpoises, in D_east 22 sightings with 29 porpoises were recorded. Distribution of harbour porpoises was rather patchy. Highest densities were observed between the East Frisian Islands and the border of the 12nm zone, as well as near the island of Heligoland. Estimated density for the complete stratum D is 0.62 ind./km 2 (95% CI: ); summer densities in this area were again one of the lowest in the German North Sea. Aufgabenstellung Ziel des Projektes war die Umsetzung des Monitoringprogramms zum Schutzgut 'Schweinswale' im Zeitraum bis als Grundlage für die 6

7 Erfüllung der Natura 2000-Berichtspflichten mit einem Schwerpunkt in der deutschen AWZ von Nord- und Ostsee (FFH-Berichtsperiode ). Es wurden flugzeuggestützte Erfassungen von Schweinswalen in der deutschen Nordsee durchgeführt, um deren Abundanz abzuschätzen und eventuelle Verteilungsschwerpunkte zu bestimmen. Die Erfassungszeiträume sowie die Auswahl der zu erfassenden Gebiete wurden mit dem Auftraggeber abgestimmt und orientierten sich am Monitoringhandbuch von Bund und Ländern ( Als Erfassungsmethode kam das standardisierte line transect distance sampling zum Einsatz (Buckland et al. 2001, Gilles et al. 2009a). Material und Methoden Vorgesehen war eine fluggestützte Erfassung der gesamten deutschen Nordseegebiete (AWZ plus 12 sm Zone; Abb. 1) im Juni/Juli 2009 an insgesamt acht Flugtagen. Untersuchungsgebiete Der Transektverlauf in den zu erfassenden Gebieten entspricht den MINOS-Gebieten A, B und C (Gilles et al. 2008, 2009a) (Abb. 1, Tab. 1). Das SCI Sylter Außenriff (im Gebiet C_Nord) wurde dabei mit einem höheren Suchaufwand bedacht (Transektabstand 5 km im Gegensatz zu 10 km in den anderen Gebieten; Abb. 1), da dort im Sommer eine besonders hohe Schweinswaldichte zu erwarten ist. Im MINOS-Gebiet D, und somit auch im Bereich des SCI Borkum Riffgrund, wurde das MINOS Transekt-Design leicht verändert. Diese Anpassung ergab sich aus aktuellen Ergebnissen der MINOS und EMSON Projekte. Beim DISTANCE sampling ist es wichtig, dass die Transekte senkrecht zu einem bekannten Dichtegradienten der untersuchten Tierpopulation gewählt werden. Ferner ist es wichtig, innerhalb des Untersuchungsgebietes sog. Strata zu bestimmen, die entweder aus logistischen Gründen (z.b. zeitlich erfassbar an einem Tag) und/oder aus ökologischen Gründen (versch. Habitattypen) eine Erfassungseinheit darstellen (Buckland et al. 2001). Im MINOS-Gebiet D wurden starke saisonale Unterschiede in der räumlichen Verteilung 7

8 und Dichte der Schweinswale festgestellt (Gilles et al. 2008, 2009a). Im Frühling wurde ein hot spot im Westen des Gebietes registriert, während die Dichte im Sommer abnahm und im Herbst wieder leicht anstieg. Räumlich gesehen konnte sowohl ein Nord-Süd Gradient als auch ein West-Ost Gradient festgestellt werden. Aus diesem Grund wird für das zukünftige Monitoring vorgeschlagen, die Transekte nicht in Nord-Süd Richtung (wie zuvor im Gebiet D) zu legen, sondern in einem schrägen Design (ca. 45 ), um den zuvor nicht bekannten West-Ost Gradienten besser berücksichtigen zu können. Dieses Prinzip wird z.b. auch erfolgreich bei Flugzählungen in Neuseeland angewandt. Bei den dort erfassten Hector Delphinen wurden Dichtegradienten sowohl entlang der Küstenlinie aber auch von der Küste weg entdeckt (Slooten et al. 2004, Du Fresne et al. 2006). Zusätzlich wurde das Untersuchungsgebiet vor der ostfriesischen Küste in zwei Strata unterteilt (D-West und D-Ost). Eine räumliche Stratifizierung des Gebietes kann die Genauigkeit der Dichteschätzungen erhöhen (Buckland et al. 2001). Abb. 1: Untersuchungsgebiete in der Nordsee. Der Abstand zwischen den parallelen Transekten beträgt 10 km; Ausnahme: C_Nord mit 5 km. 8

9 Tab. 1: Gebietsgröße, geplante Transektlänge und Anzahl der zuvor festgelegten Transekte pro Gebiet. Gebiet Fläche (km 2 ) Transektlänge (km) Anzahl Transekte A B C_Nord C_Sued D_Ost D_West

10 Methoden fluggestützter Schweinswalerfassungen Das DISTANCE sampling beschreibt eine Reihe von Methoden zur Ermittlung der Dichte von biologischen Populationen. Die hier angewandte Methode basiert auf der für marine Säugetiere etablierten Linientransekt-Methode (Buckland et al. 2001). Die Erfassung der Schweinswale wird dabei mit einem Flugzeug durchgeführt, das bei konstanter Geschwindigkeit und Flughöhe zuvor definierte Transekte innerhalb der Untersuchungsgebiete abfliegt. Für die Berechnung von absoluten Dichten mittels DISTANCE sampling müssen die Distanzen aller Sichtungen zum Transekt exakt bestimmt werden. Berechnet werden diese Entfernungen (x), indem die vertikalen Winkel (α), welche die Beobachter ( Observer ) zu jeder Sichtung mittels eines Inklinometers erfassen, in folgende Formel eingesetzt werden: x = r * tan (90-α) (mit r = (konstante) Flughöhe) Der Gesamtheit der gemessenen Entfernungen x wird zunächst eine Wahrscheinlichkeitsfunktion g(x) (die sogenannte detection function ) angepasst. G(x) beschreibt die Wahrscheinlichkeit eine Sichtung in jeder Entfernung (x) vom Transekt zu erfassen und ermöglicht die Berechnung der Fläche, die effektiv abgesucht wurde, die sogenannte effektive Streifenbreite esw ( effective strip width ) (Buckland et al. 2001). Den standardisierten Sichtungsbedingungen gut und moderat wird jeweils eine eigene Streifenbreite zugeordnet. Sind die Sichtungsbedingungen verschlechtert, wie z.b. durch stärkeren Seegang oder hohe Trübung, wird der Streifen, in dem man effektiv Schweinswale sichten kann, entsprechend verkleinert. Weiterhin ist es für Abundanzberechnungen von Cetaceen essentiell, bestimmte Korrekturfaktoren zu berechnen (Marsh & Sinclair 1989, Laake et al. 1997). Da Wale einen großen Teil ihres Lebens unter Wasser verbringen, sind sie für die Beobachter zum Teil nicht sichtbar. Als g(0) wird die Wahrscheinlichkeit bezeichnet, ein Tier zu sichten, das sich auf dem Transekt befindet. Würde angenommen, dass g(0) = 1 ist 1, so käme es im Falle von marinen Säugetieren zu einer Unterschätzung der Dichte. Es gibt zwei Gründe, warum nicht alle Schweinswale im Beobachtungsgebiet entdeckt werden können: a) Die Tiere sind aufgrund von Tauchphasen für den Beobachter nur für eine kurze Zeit sichtbar (sog. availability bias ) und b) Die Wale 1 g(0)=1 jeder Schweinswal auf dem Transekt wird mit Sicherheit entdeckt 10

11 werden, auch wenn sie sichtbar sind, nicht immer von den Beobachtern entdeckt (sog. perception bias ). Diese Faktoren wurden von den Autoren seit Mai 2002 im Rahmen einer sehr detaillierten Auswertung mit Hilfe der racetrack-methode (Hiby & Lovell 1998, Hiby 1999, Scheidat et al. 2005, Scheidat et al. 2008) ermittelt. Dazu verlässt das Flugzeug genau 30 Sek. nach einer Schweinswalsichtung das Transekt, um einen Kreis zu fliegen. Dieser bringt das Flugzeug nach 120 Sek. wieder auf das Transekt; d.h. ein bestimmter Flugabschnitt wird doppelt beflogen. Aus dem Verhältnis gesichteter Schweinswale zwischen erster und zweiter Befliegung wird, unter Berücksichtigung mehrerer Faktoren (z.b. Schwimmgeschwindigkeit, möglicher Versatz der Sichtung), der g(0)-wert ermittelt. Nach einer Simulation bestimmt eine Software (racetrack.v2) die Duplikate. Die Durchführung findet während der normalen Surveyflüge statt. Im Rahmen von MINOS und MINOS plus wurden über 200 solcher racetracks erfolgreich absolviert (Gilles et al. 2008, Scheidat et al. 2008). Die dort ermittelten Werte wurden bei der Abundanzbestimmung im Rahmen dieser Untersuchung benutzt, da sich das Observerteam seit den MINOS-Erfassungen nicht geändert hat. Datenerhebung Für die hier durchgeführte Studie wurde als Flugzeugtyp eine Partenavia P68 genutzt, ein Schulterdecker, ausgerüstet mit ausgewölbten Fenstern (sog. Bubble - Fenster). Diese speziellen Fenster erlauben es den Beobachtern das Transekt direkt unter der Maschine zu beobachten. Das Team im Flugzeug besteht immer aus drei Personen und dem Piloten: Vorne rechts neben dem Piloten sitzt der sogenannte Navigator. Dieser bedient den Computer (Panasonic Toughbook), der mit einem GPS (Garmin etrex) verbunden ist. Die Position des Flugzeuges wird alle zwei Sekunden abgespeichert. Der Navigator überwacht die Einhaltung der konstanten Flughöhe (600 Fuß=183 m) und Geschwindigkeit ( Kn= km/h); er koordiniert die Befliegung der Transekte und gibt die Sichtungsbedingungen sowie alle Sichtungen direkt in den Computer ein. Er selbst führt keine Beobachtungen durch. Die Umwelt- und Sichtungsbedingungen werden zu Beginn eines jeden Transekts bestimmt und deren Beschreibung bei jeglichen Veränderungen sofort angepasst. 11

12 Dazu gehören Seegang (nach der Beaufort-Skala), Trübung des Wassers (Skala 0 = klares Wasser, 1 = Sichttiefe <2 m, bis 2 = sehr trübes Wasser), Niederschlag (z. B. Nebel, Regen), Wolkenbedeckung und Reflektion der Sonne auf dem Wasser (engl. glare ). Zudem schätzen die Observer, unter Berücksichtung aller zuvor genannten Umweltbedingungen, die Sichtungswahrscheinlichkeit für Schweinswale als gut, moderat oder schlecht ein. Dies geschieht getrennt für jede Beobachterseite. Diese Einschätzung sowie eine standardisierte Aufnahme der Umweltbedingungen sind essentiell für eine spätere robuste Dichteermittlung. Der Schweinswal ist aufgrund seiner geringen Größe, der kleinen Gruppengröße von meist nur 1-2 Tieren und seines nicht auffälligen Verhaltens an der Oberfläche eine der Kleinwalarten, die am schwierigsten zu erfassen ist. Alle Daten, die während der Sichtungswahrscheinlichkeit schlecht aufgenommen wurden, werden von der späteren Analyse ausgeschlossen. Die beiden Beobachter sitzen hinter dem Piloten rechts und links an den Bubble - Fenstern. Sie scannen v.a. den Bereich der Transektlinie (d.h. direkt unter dem Flugzeug) und im rechten Winkel zum Flugzeug. Für jede Sichtung werden, neben dem Sichtungswinkel, folgende Informationen festgehalten: Gruppengröße, Gruppenzusammensetzung (v.a. Vorkommen von Kälbern), Verhalten (z.b. Ruhen, Fressen), Schwimmrichtung, Sichtungsauslöser (z.b. Körper, Wasserspritzer), evtl. Reaktionen auf das Flugzeug und jegliche Kommentare. Alle Informationen werden direkt über das Interkomm-System an den Navigator weitergegeben und online registriert. Der Winkel zur Sichtung wird mit Hilfe eines Winkelmessgerätes (Inklinometer) bestimmt. Nach einer Pause oder während der Transitstrecken wechseln die Beobachter ihre Positionen. Der Wechsel der Positionen sorgt für eine zufällige Verteilung der Beobachter und verhindert, dass mögliche beobachterspezifische Fehler nur auf bestimmten Seiten des Flugzeugs auftreten. Neben Schweinswalen werden auch Sichtungen weiterer mariner Säugetiere (z.b. Robben, Delphine und andere Walarten) aufgenommen. Da es aus der Flughöhe von 600 Fuß nicht möglich ist die bei uns heimischen Hundsrobbenarten Seehund (Phoca vitulina) und Kegelrobbe (Halichoerus grypus) definitiv zu unterscheiden, werden diese im Folgenden als Robbensichtungen zusammengefasst. Es werden nur Robben aufgenommen, die sich im Wasser befinden; d.h. bei der Überfliegung werden keine Robben auf Sandbänken gezählt. 12

13 Datenauswertung Verteilungs- und Rasterkarten Eine Darstellung der georeferenzierten Daten erfolgt über Verteilungskarten, erstellt in ArcGIS 9.2 (ESRI). Wichtig bei dieser Darstellung sind nicht nur die genauen Sichtungspositionen, sondern v.a. der Suchaufwand unter den verschiedenen Sichtungsbedingungen. Diese beiden Informationen können in sog. Rasterkarten gemeinsam dargestellt werden. Die Daten sind dann aufwandsbereinigt. Dazu wurde das Untersuchungsgebiet in der Nordsee in 10x10 km große Rasterzellen unterteilt, entsprechend dem Transektabstand. Pro Rasterzelle wird eine mittlere Dichte ( D [Indiv./km 2 ]) ermittelt: D = nindiv. effort n indiv. : Summe der Schweinswale pro Rasterzelle effort: Suchaufwand als effektiv abgesuchte Fläche (in km 2 ) pro Rasterzelle Weitere Details finden sich in Gilles et al. 2009a. Abundanzbestimmung Bei der Berechnung der Bestandsgröße (Abundanz) für das Untersuchungsgebiet wurde pro Survey die Abundanz in den einzelnen Strata (z.b. C_Nord, D_West, D_Ost usw.) ermittelt. Vor dem Hintergrund, dass die Transekte vor Erfassungsbeginn so gewählt wurden, dass diese die Strata repräsentativ abdecken, ist die ermittelte Dichte für das gesamte Gebiet ebenfalls repräsentativ. Die Abundanz Nˆ v in Stratum v wurde folgendermaßen berechnet: Nˆ v Av = L v ngsv n + ˆ µ g ˆ µ m Dabei ist A v die Fläche des Stratums, L v beschreibt den Suchaufwand und ist die zurückgelegte Transektlänge (nur in guten oder moderaten Sichtungsbedingungen), 13 msv s v

14 n ngsv und msv stehen für die Anzahl Sichtungen in guten bzw. moderaten Bedingungen, µˆ g und µˆ m sind die dazugehörigen totalen effektiven Streifenbreiten (esw inkl. g(0)) in guten bzw. moderaten Bedingungen, und s v ist die mittlere Gruppengröße in Stratum v (siehe auch Scheidat et al. 2008). Die Dichten der einzelnen Surveys wurden berechnet, indem die Abundanzen mit der Fläche des jeweiligen Stratums dividiert wurde. Die 95%-Konfidenzintervalle sowie der Variationskoeffizient wurden mit der Bootstrap-Methode 2 bestimmt. Hierzu wurden die Transektlinien als Stichproben benutzt. Die so bestimmten Konfidenzintervalle schätzen ein Intervall, welches mit großer Wahrscheinlichkeit die 'wahre' Dichte enthält. Schließlich kann überprüft werden, ob die für einen Survey bestimmte Dichte im Konfidenzintervall der Dichte eines anderen mit ihm zu vergleichenden Surveys lag. Ist dies nicht der Fall unterscheiden sich die Dichten signifikant (p<0,05). 2 Grundsätzlich basiert diese Methode auf einer Zufallsziehung (mit Zurücklegen) der geschätzten Dichten pro Transekt. Dabei werden so viele Werte gezogen wie Transekte beflogen wurden. Anschließend wird die Dichte für das Gesamtgebiet auf der Basis dieser Zufallsauswahl bestimmt. Beide Schritte (Zufallsziehung und Dichtebestimmung) werden vielfach (hier mal) wiederholt. Ein 'Abschneiden' der extremsten fünf Prozent der resultierenden Verteilung der Dichtewerte liefert schließlich die Grenzen des Konfidenzintervalls. Die hier verwendete spezielle Methode ('accelerated bias corrected confidence limits', Manly 1997) ist besonders für potentiell asymmetrische Verteilungen geeignet. 14

15 Ergebnisse Die Erfassungen konnten im geplanten Zeitraum durchgeführt werden: Der erste Flug fand am , der letzte Flug am statt. Im Folgenden werden die Ergebnisse pro Stratum dargestellt. Gebiet A Entenschnabel (SCI Doggerbank) Die Erfassung im Entenschnabel konnte erfolgreich an einem Flugtag durchgeführt werden, an dem alle Transekte beflogen wurden. Dabei wurden 351 km im Suchmodus (on effort) zurückgelegt, wobei 99 Gruppen mit insgesamt 139 Schweinswalen gesichtet wurden (Tab. 2). Tab. 2: Erfassung von Schweinswalen im Bereich des Entenschnabels (MINOS-Gebiet A). Berücksichtigung findet nur Suchaufwand unter guten und moderaten Sichtungsbedingungen. Datum Gebiet Aufwand (km) Sichtungen Tiere Kälber Robben Sichtungsrate (Sicht./km) A ,28 Die Flugroute sowie die Positionen der Schweinswal-Sichtungen sind in Abb. 2, die aufwandskorrigierte Rasterkarte in Abb. 3 dargestellt. Die insgesamt 139 gesichteten Schweinswale waren relativ gleichmäßig im Gebiet verteilt. Auf allen Transekten wurde eine hohe Anzahl an Sichtungen aufgenommen, davon auch viele Mutter-Kalb Paare (Abb. 2). Ein geklumptes Auftreten wurde v.a. auf den südlichen Transekten beobachtet. Innerhalb der Grenzen des SCI Doggerbank wurden 38 Sichtungen mit 58 Individuen aufgenommen. Neben Schweinswalen wurden an diesem Tag auch neun Zwergwale gesichtet (Abb. 2; 8 Sichtungen mit insg. 9 Individuen). Die Rasterkarte zeigt eine durchgehend hohe Dichte und besonders hohe Dichten im Südosten des Entenschnabels (Abb. 3). Die Mutter-Kalb Paare (n=17) waren im gesamten Gebiet verteilt, ohne erkennbare bevorzugte Aufenthaltsbereiche. 15

16 Abb. 2: Schweinswalerfassung im Bereich des Entenschnabels am Sichtungskarte mit Flugstrecke, Gruppengröße und Positionen der Mutter-Kalb-Paare. Abb. 3: Aufwandsbereinigte Rasterkarte mit mittlerer Schweinswaldichte pro Zelle (hier: 10x10 km) sowie Positionen von Kälbern. Datengrundlage: Schweinswalerfassung im MINOS Gebiet A am

17 Die hochgerechnete Abundanz für das Gebiet A beläuft sich auf Schweinswale am , was einer sehr hohen Dichte von 3,93 Tieren pro km 2 entspricht (Tab. 3). Tab. 3: Abundanz von Schweinswalen im Gebiet A im Juni KI=Konfidenzintervall, VK=Variationskoeffizient Gebiet A Dichte [Ind./km 2 ] (95% KI) 3,93 (1,87-8,38) Abundanz (95% KI) ( ) VK 0,40 Gebiet B Offshore Das Gebiet B wurde an zwei Flugtagen erfasst. Am wurde der nördliche Bereich beflogen. Einige dieser nördlichen Transekte konnten nicht komplett nach Osten abgeflogen werden (Abb. 4), da starker Seenebel im Osten aufzog. Auch ein zweiter Versuch diese Transekte zu befliegen musste am vor Ort wegen Auftretens großer Nebelfelder abgebrochen werden. Leider kann die Wetterlage (v.a. die genaue Größe und Lage der Nebelfelder oder tiefliegenden Wolken) in den küstenferner gelegenen Gebieten der Nordsee vor dem Survey nicht genau eingeschätzt werden. Die Erfassung des Gebietes wurde am , durch die Befliegung der acht südlichen Transekte, vervollständigt. Es wurden km on effort zurückgelegt. Dabei wurden 105 Gruppen mit insgesamt 142 Schweinswalen gesichtet (Tab. 4). Tab. 4: Erfassung von Schweinswalen im Bereich des MINOS-Gebietes B. Berücksichtigung findet nur Suchaufwand unter guten und moderaten Sichtungsbedingungen. Datum Gebiet Aufwand (km) Sichtungen Tiere Kälber Robben Sichtungsrate (Sicht./km) B , B , ,10 17

18 Viele Schweinswal-Sichtungen wurden in der Mitte und im Norden des Gebietes aufgenommen (Abb. 4), dort befanden sich auch die meisten Mutter-Kalb Paare. Nach Süden nahm die Dichte ab (Abb. 5). Abb. 4: Schweinswalerfassung im MINOS-Gebiet B im Juni/Juli Sichtungskarte mit Flugstrecke, Gruppengröße und Positionen der Mutter-Kalb-Paare. 18

19 Abb. 5: Aufwandsbereinigte Rasterkarte mit mittlerer Schweinswaldichte pro Zelle (hier: 10x10 km) sowie Positionen von Kälbern. Datengrundlage: Schweinswalerfassung im MINOS-Gebiet B im Juni/Juli Die hochgerechnete Abundanz für das Gebiet B für den Zeitraum Juni/Juli 2009 beläuft sich auf Schweinswale. Dies entspricht einer Dichte von 1,30 Tieren pro km 2 (Tab. 5). Tab. 5: Abundanz von Schweinswalen im Gebiet B im Juni/Juli KI=Konfidenzintervall, VK=Variationskoeffizient Gebiet Dichte [Ind./km 2 ] (95% KI) Abundanz (95% KI) VK B 1,30 (0,67-2,68) ( ) 0,37 Gebiete C_Nord (SCI Sylter Außenriff) und C_Süd Der erste Flugtag in C_Nord fand am statt. Die Sichtungsbedingungen an diesem Tag waren nur moderat, in einigen Teilen auch schlecht. Streifen von 19

20 Schaumalgen behinderten in küstennahen Bereichen zusätzlich die Sicht. Es wurden verhältnismäßig wenig Schweinswale gesichtet, insgesamt 35 Sichtungen mit 41 Tieren (Tab. 6). Wetterbedingt konnte der zweite Flugtag erst am durchgeführt werden. Bei besten Bedingungen wurden 905 km on effort zurückgelegt, dabei wurden 197 Schweinswalgruppen mit insg. 254 Tieren gesichtet. Die Erfassung in C_Süd konnte erfolgreich am 01. und durchgeführt werden. Am wurden die sechs südlichen Transekte und am die zwei verbliebenen nördlichen Transekte beflogen, da die Bedingungen am dies nicht erlaubten. Bei einer Suchstrecke von 444 km wurden 11 Sichtungen mit 16 Schweinswalen aufgenommen (Tab. 6). Tab. 6: Erfassung von Schweinswalen im MINOS-Gebiet C. Berücksichtigung findet nur Suchaufwand unter guten und moderaten Sichtungsbedingungen. Datum Gebiet Aufwand (km) Sichtungen Tiere Kälber Robben Sichtungsrate (Sicht./km) C_Nord , C_Nord , , C_Süd , C_Süd , ,02 Die 232 Schweinswal-Sichtungen waren relativ gleichmäßig im Gebiet C_Nord verteilt. Auf jedem Transekt wurde eine hohe Anzahl an Sichtungen aufgenommen, davon auch viele Mutter-Kalb Paare (Abb. 6). Die Rasterkarte zeigt eine durchgehend hohe Dichte und besonders hohe Dichten im Nordwesten (Abb. 8). Die Mutter-Kalb Paare (n=36) waren im gesamten Gebiet verteilt, ohne erkennbare bevorzugte Aufenthaltsbereiche. Innerhalb der Grenzen des SCI Sylter Außenriff wurden 158 Sichtungen mit 201 Tieren aufgenommen (Abb. 6). Am kam es in der Nähe des Sylter Außenriffs auch zu einer Sichtung mit insgesamt vier Weißschnauzendelphinen (Abb. 6). 20

21 In C_Süd wurden nur auf drei der acht Transekte Schweinswale gesichtet. Die insgesamt 11 Sichtungen wurden bei Helgoland und auf den zwei nördlichsten Transekten registriert (Abb. 7). Abb. 6: Schweinswalerfassung im MINOS-Gebiet C_Nord im Juni Sichtungskarte mit Flugstrecke, Gruppengröße und Positionen der Mutter-Kalb-Paare. 21

22 Abb. 7: Schweinswalerfassung im MINOS-Gebiet C_Süd im Juli Sichtungskarte mit Flugstrecke, Gruppengröße und Positionen der Mutter-Kalb-Paare Abb. 8: Aufwandsbereinigte Rasterkarte mit mittlerer Schweinswaldichte pro Zelle (hier: 10x10 km) sowie Positionen von Kälbern. Datengrundlage: Schweinswalerfassung im MINOS-Gebiet C im Juni/Juli

23 Die hochgerechnete Abundanz im Gebiet C_Nord für Juni 2009 beläuft sich auf Schweinswale, was einer Dichte von 1,64 Tieren pro km 2 entspricht. Die Dichte in C_Süd für Juli 2009 war mit 0,58 Tieren pro km 2 signifikant niedriger (p<0.05) (Tab. 7). Tab. 7: Abundanz von Schweinswalen im Gebiet C im Juni/Juli KI=Konfidenzintervall, VK=Variationskoeffizient Gebiet Dichte [Ind./km 2 ] (95% KI) Abundanz (95% KI) VK C_Nord 1,64 (0,78-3,35) ( ) 0,36 C_Süd 0,58 (0,00-1,53) 3302 (0-8654) 0,57 C_total 1,20 (0,59-2,44) ( ) 0,36 Gebiete D_Ost und D_West (SCI Borkum Riffgrund) Das Gebiet D wurde an zwei Flugtagen erfasst. Am wurden die sechs westlichsten Transekte in D_West und zwei Tage später die noch fehlenden drei Transekte beflogen. Während eines Suchaufwandes von 614 km wurden 38 Sichtungen mit 45 Tieren aufgenommen (Tab. 8). Am wurde das komplette Gebiet D_Ost beflogen. Bei einer Suchstrecke von 425 km wurden 22 Sichtungen mit 29 Schweinswalen aufgenommen (Tab. 8). Tab. 8: Erfassung von Schweinswalen im MINOS-Gebiet D. Berücksichtigung findet nur Suchaufwand unter guten und moderaten Sichtungsbedingungen. Datum 03.& Gebiet Aufwand (km) Sichtungen Tiere Kälber Robben Sichtungsrate (Sicht./km) D_West , D_Ost , ,06 23

24 Im Meeresgebiet vor den ostfriesischen Inseln wurden zwischen Spiekeroog und Cuxhaven nur vereinzelt Sichtungen registriert, während die meisten Schweinswale auf den Transekten von Borkum bis Langeoog gesichtet wurden (Abb. 9). Viele Sichtungen wurden auch in unmittelbarer Nähe der Inseln aufgenommen (Abb. 9). Innerhalb der Grenzen des SCI Borkum Riffgrund kam es zu 6 Sichtungen (8 Tiere). Beim Flug am wurde auch das Testfeld Alpha ventus abgedeckt. In dessen Nähe wurden keine Schweinswale gesichtet (Abb. 9). Die am nächsten gelegene Sichtung war 13 km entfernt im SCI Borkum Riffgrund. Laut Rammprotokoll fanden an diesem Tag bis ca. zwei Stunden vor Flugbeginn lärmintensive Rammarbeiten an den Fundamenten für die Offshore Windkraftanlagen statt. Die Rasterkarte zeigt die höchsten Dichten zwischen Inseln und der Grenze der 12sm Zone sowie in der Nähe von Helgoland (Abb. 10). Abb. 9: Schweinswalerfassung im MINOS-Gebiet D im Juli Sichtungskarte mit Flugstrecke, Gruppengröße und Positionen der Mutter-Kalb-Paare. 24

25 Abb. 10: Aufwandsbereinigte Rasterkarte mit mittlerer Schweinswaldichte pro Zelle (hier: 10x10 km) sowie Positionen von Kälbern. Datengrundlage: Schweinswalerfassung im MINOS-Gebiet D im Juli Die hochgerechnete Abundanz für das komplette Gebiet D beläuft sich im Juli 2009 auf Tiere, was einer Dichte von 0,62 Tieren pro km 2 entspricht. Die Dichte in D_Ost wurde mit 0,67 Tieren pro km 2 etwas höher ermittelt als in D_West (0,58). Da sich die Konfidenzintervalle überlappen, ist der Unterschied jedoch nicht signifikant (Tab. 9). Tab. 9: Abundanz von Schweinswalen im Gebiet D im Juli KI=Konfidenzintervall, VK=Variationskoeffizient Gebiet Dichte [Ind./km 2 ] (95% KI) Abundanz (95% KI) VK D_Ost 0,67 (0,15-1,58) 3171 ( ) 0,52 D_West 0,58 (0,27-1,25) 4109 ( ) 0,41 D_total 0,62 (0,30-1,26) 7280 ( ) 0,39 25

26 Gesamt-Survey Nordsee Eine Zusammenfassung aller bisher gezeigten Sichtungen sowie abgeflogenen Strecken im Juni/Juli 2009 zeigt Abbildung 11. Der Großteil der Schweinswal- Sichtungen wurde im Norden der deutschen Nordsee aufgenommen (nördlich von 54 30'N). Dort wurden auch die meisten Mutter-Kalb Paare gesichtet. Wie in der aufwandskorrigierten Rasterkarte zu sehen ist, zeigt sich ein starker Nord-Süd Dichtegradient in der Verteilung (Abb. 12). Die höchsten Dichten wurden im Entenschnabel (Doggerbank) und im Bereich des SCI Sylter Außenriff sowie westlich des SCI bestimmt. Die niedrigsten Dichten fanden sich in der süd-östlichen Deutschen Bucht (C-Süd) und im Gebiet vor Ostfriesland, obwohl es auch dort in lokal abgegrenzten Gebieten zu höheren Dichten kam (z.b. vor Langeoog und im SCI Borkum Riffgrund). Abb. 11: Fluggestützte Schweinswalerfassung in der AWZ und 12 sm Zone der Nordsee im Juni und Juli Sichtungskarte mit Flugstrecke, Gruppengröße und Positionen der Mutter-Kalb-Paare. 26

27 Abb. 12: Aufwandsbereinigte Rasterkarte mit mittlerer Schweinswaldichte pro Zelle (hier: 10x10 km) sowie Positionen von Kälbern. Datengrundlage: Schweinswalerfassung im Gesamtgebiet Juni/Juli Die ermittelte Abundanz für das komplette Erfassungsgebiet in der Nordsee beläuft sich im Juni/Juli 2009 auf Tiere. Dies entspricht einer Dichte von 1,32 Tieren pro km 2. Der Variationskoeffizient ist mit 0,32 verhältnismäßig niedrig und weist auf ein robustes Ergebnis hin (Tab. 10). Tab. 10: Abundanz von Schweinswalen im gesamten Erfassungsgebiet in der Nordsee (AWZ plus 12 sm Zone; MINOS Gebiete A-D) im Juni/Juli KI=Konfidenzintervall, VK=Variationskoeffizient Gebiet Dichte [Ind./km 2 ] (95% KI) Abundanz (95% KI) VK Dt. Nordsee (A- D) 1,32 (0,73-2,54) ( ) 0,32 27

28 Diskussion Die Befliegung der gesamtdeutschen Nordsee konnte im Rahmen der Umsetzung des Meeresmonitorings 2009 erfolgreich in einem kurzen Zeitraum von 28 Tagen durchgeführt werden. Diese Erfassung mit einer Suchstrecke von km, lieferte einen wertvollen Datensatz zur robusten Bestimmung des Schweinswalbestandes in deutschen Gewässern. Für den Sommer 2009 (Juni/Juli) wurde eine Abundanz von Schweinswalen (95% KI: ) bestimmt, dies entspricht einer Dichte von 1,32 Tieren pro km 2. Um das aktuelle Ergebnis mit Ergebnissen der vergangenen Jahre direkt vergleichen zu können, müssen jedoch die gesammelten Daten im Entenschnabel (Gebiet A) ausgeklammert werden, da dieses Gebiet während vorheriger Erfassungen oft wetterbedingt nicht beflogen werden konnte. Diesen direkten Vergleich für die Gebiete B bis D zeigt Tab. 11. Die ermittelte Dichte von 1,05 Tieren pro km 2 für Juni/Juli 2009 liegt auch im Rahmen früherer Ergebnisse für diese Jahreszeit (z.b. Juli 2004: 1,03 Ind./km 2 ). Der mittlere Wert für die Sommermonate von 2002 bis 2006 lag bei 1,21 Tieren pro km 2 bzw Tieren (Gilles et al. 2009a; inkl. A). Dies zeigt, dass der Schweinswalbestand insgesamt im Sommer 2009 nicht wesentlich zu- oder abgenommen hat. Tab. 11: Vergleich der Schweinswalabundanz in der deutschen Nordsee (ohne Entenschnabel (A)) zwischen verschiedenen Erfassungsjahren und Jahreszeiten. Die Strata (hier: B, C & D) waren in allen Projekten identisch. Zeitraum Projekt Dichte [Ind./km 2 ] (95% KI) Sept/Okt 2002 MINOS 3 0,61 (0,25-1,34) März/Apr 2003 MINOS 3 0,47 (0,24-0,98) Juli 2004 BMELV 4 1,03 (0,46-2,08) Apr/Mai 2005 MINOS+ 3 1,03 (0,53-2,18) Abundanz (95% KI) ( ) ( ) ( ) ( ) VK 0,44 0,37 0,38 0,38 3 Gilles et al Scheidat et al

29 Mai 2005 BMELV 4 1,19 (0,69-2,29) Aug/Sep 2005 MINOS+ 3 0,48 (0,24-0,98) Okt/Nov 2005 MINOS+ 3 0,31 (0,16-0,60) Mai/Juni 2006 MINOS+ 3 1,39 (0,75-2,66) Juni/Juli 2009 BfN 1,05 (0,57-2,03) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0,32 0,38 0,34 0,32 0,33 Das Verteilungsmuster der Schweinswale hat sich jedoch leicht geändert. Der starke Nord-Süd Dichtegradient, der bereits für den Sommer der vorhergehenden Jahre beschrieben wurde ( ; Gilles et al. 2008, 2009a), ist weiterhin zu beobachten (Abb. 12), wobei sich jedoch die Dichte in den einzelnen Strata im Vergleich zu früheren Jahren deutlich unterscheidet. Die Dichte im Gebiet C hat offensichtlich weiter abgenommen; dies wurde bereits bei der Erprobung des Monitorings 2008 beobachtet (Gilles et al. 2009b). Die Dichte in C_Nord (somit auch im SCI Sylter Außenriff) war mit 2,28 Ind./km 2 (95%KI: 1,26-4,30) im Juli 2008 vergleichsweise niedriger als im Juli 2004 (3,23 Ind./km 2, 95%KI: 1,45-6,59; Scheidat et al. 2006). Im aktuellen Survey wurde die Dichte in C_Nord mit 1,64 Ind./km 2 (95%KI: 0,78-3,35) ermittelt. Die hier für das gesamte Gebiet C bestimmte Dichte von 1,20 Ind./km 2 (95%KI: 0,59-2,44) ist eine der niedrigsten, die bisher zu dieser Jahreszeit ermittelt wurde (Abb. 13): so ergab sich im Juli 2002 eine Dichte von 1,09 (95%KI: 1,45-6,59), im Juli 2004 eine Dichte von 2,31 (95%KI: 0,88-4,79), im Juni/Juli 2003 eine Dichte von 3,61 (95%KI: 1,66-7,33) und im Juli 2005 eine Dichte von 1,06 Ind./km 2 (95%KI: 0,40-2,24) (Scheidat et al. 2007, Gilles et al. 2008). 29

30 Abb. 13: Stratum C. Schweinswaldichte und assoziierte 95% Konfidenzintervalle (Daten aus Scheidat et al und Gilles et al ) Die Dichte in den küstenfernen Gebieten A (und somit dem SCI Doggerbank) und B hingegen war im Juni/Juli 2009 die bisher am höchsten gemessene (Abb. 14 & 15). Bislang war die Dichte in diesen beiden Gebieten auch nie höher als im Gebiet C bei Erfassungen im gleichen Zeitraum. Dies war jedoch im Sommer 2009 der Fall. Ob sich dieser Trend fortsetzt und auf eine eventuelle Verlagerung des Verbreitungsschwerpunktes der Schweinswale in tiefere Gewässer hinweist wird das Monitoring der nächsten Jahre zeigen. Der nächste Survey der gesamtdeutschen Nordsee wird für den Sommer 2012 geplant. 30

31 Abb. 14: Stratum A. Schweinswaldichte und assoziierte 95% Konfidenzintervalle. (Daten aus Gilles et al ) Abb. 15: Stratum B. Schweinswaldichte und assoziierte 95% Konfidenzintervalle. (Daten aus Scheidat et al und Gilles et al ) Die Dichte im Juli 2009 für den Bereich Ostfriesland (Gebiet D), und somit auch das SCI Borkum Riffgrund, ist mit 0,62 Tieren pro km 2 etwas höher als die Dichte im Sommer anderer Jahre (z.b. Juni 2002 oder Juni 2005; Abb. 16); insgesamt zählen die Dichten in diesem Gebiet jedoch nach wie vor zu den niedrigsten in der deutschen Nordsee. 31

32 Dichte (Indiv./km 2 ) Abb. 16: Stratum D. Schweinswaldichte und assoziierte 95% Konfidenzintervalle. (Daten aus Scheidat et al und Gilles et al. 2008, 2009b.) Die MINOS-Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Gebiete vor Ostfriesland eine zunehmende ökologische Bedeutung für Schweinswale bekommen haben. Seit 2004 wurden ansteigende Sichtungsraten in diesem Gebiet registriert, jedoch nur im Frühling (Gilles et al. 2008, 2009). Im Rahmen der Erprobung des BfN Meeresmonitorings wurden Dichten von 0,90 im März 2009 und 0,55 Tieren pro km 2 im April 2009 ermittelt (Abb. 16, Gilles et al. 2009b). Somit ist momentan der Trend erkennbar, dass die Dichte im Frühling wieder etwas abgenommen hat. Inwiefern dies ein Effekt der (jetzt abgeschlossenen) Bauarbeiten im Offshore-Windkraft- Testfeld Alpha ventus sein kann, werden weitere Erfassungen in den nächsten Jahren zeigen. Der nächste Schweinswal-Survey in diesem Bereich ist im März/April 2011 geplant. Allerdings wird seit März 2010 ein zweiter Offshore-Windpark mit 80 Anlagen in unmittelbarer Nähe zum Gebiet D errichtet (BARD Offshore 1, ca. 50 km nordwestlich von Alpha ventus). Die Arbeiten an dieser Anlage sollen Mitte 2011 abgeschlossen sein. 32

33 Danksagung Unser besonderer Dank geht an die Piloten Kai-Uwe Breuel und Björn Schippmann von der Sylt Air (Westerland) sowie an den Piloten Benjamin Knoll von FLM Aviation (Kiel). Die Durchführung der Flugzählungen wäre unmöglich gewesen ohne den besonderen Einsatz der Observer und Navigatoren: Sabine Billerbeck, Helena Herr, Kristina Lehnert, Linn Lehnert, Cornelia Schmidt, Daniela Martensen-Staginnus, Verena Peschko und Carsten Rocholl. Literatur Buckland ST, Anderson DR, Burnham KP, Laake JL, Borchers DL, Thomas L (2001) Introduction to distance sampling. Estimating abundance of biological populations. Oxford University Press, New York DuFresne S, Fletcher D, Dawson S (2006) The effect of line-transect placement in a coastal distance sampling survey. Journal of Cetacean Research and Management 8: Gilles A, Herr H, Lehnert K, Scheidat M, Kaschner K, Sundermeyer J, Westerberg U, Siebert U (2008). Erfassung der Dichte und Verteilungsmuster von Schweinswalen (Phocoena phocoena) in der deutschen Nord- und Ostsee. MINOS 2 - Weiterführende Arbeiten an Seevögeln und Meeressäugern zur Bewertung von Offshore - Windkraftanlagen (MINOS plus). Endbericht für das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit FKZ B. Teilprojekt 2, 66 pp. Gilles A, Scheidat M, Siebert U (2009a) Seasonal distribution of harbour porpoises and possible interference of offshore wind farms in the German North Sea. Marine Ecology Progress Series 383: Gilles A, Siebert U (2009b). Erprobung eines Bund/Länder-Fachvorschlags für das Deutsche Meeresmonitoring von Seevögeln und Schweinswalen als Grundlage für die Erfüllung der Natura Berichtspflichten mit einem Schwerpunkt in der deutschen AWZ von Nord- und Ostsee (FFH-Berichtsperiode ) - Teilbericht Schweinswale. Visuelle Erfassung von Schweinswalen, p pdf Hiby AR, Lovell P (1998). Using aircraft in tandem formation to estimate abundance of harbour porpoise. Biometrics 54: Hiby L (1999). The objective identification of duplicate sightings in aerial survey for porpoise. In: Garner GW, Amstrup SC, Laake JL, Manly BFJ, McDonald LL, Robertson DG (eds.). Marine mammal survey and assessment methods. A.A. Balkema, Rotterdam, p Laake JL, Calambokidis J, Osmek SD, Rugh DJ (1997). Probability of detecting harbor porpoises from aerial surveys: estimating g(0). Journal of Wildlife Management 61: Marsh H, Sinclair DF (1989). Correcting for visibility bias in strip transect surveys of aquatic fauna. Journal of Wildlife Management 53:

34 Scheidat M, Gilles A, Siebert U (2005). Applying the circle-back method to estimate g(0) experiences and results from aerial surveys in German waters. Proceedings of the workshop on Estimation of g(0) in aerial line transect surveys of cetaceans, held during the 18 th European Cetacean Society Conference 2004 in Kolmarden, Sweden. ECS Newsletter 44: Scheidat M, Gilles A, Herr H, Risch D, Siebert U (2007). Monitoring der Abundanz von Schweinswalen und anderen Kleinwalen in deutschen Gewässern (03HS059). Endbericht für das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV), 36 pp. Scheidat M, Gilles A, Kock K-H, Siebert U (2008) Harbour porpoise Phocoena phocoena abundance in the southwestern Baltic Sea. Endangered Species Research 5: Slooten E, Dawson SM, Rayment WJ (2004) Aerial surveys for coastal dolphins: abundance of hector's dolphins off the south island west coast, New Zealand. Marine Mammal Science 20:

35 B. Akustische Erfassung von Schweinswalen Zusammenfassung Für das Monitoring von Schweinswalen, insbesondere in Gebieten mit geringen Dichten wie der Deutschen Ostsee, hat sich das passiv akustische Monitoring bewährt. Akustische Datenlogger werden unter der Wasseroberfläche im Meer verankert und registrieren die Echoortungssignale von Schweinswalen. Innerhalb der Erprobung des Meeresmonitorings wurden 12 Messstationen mit jeweils einem T-POD (Schweinswaldetektor) in der Deutschen Ostsee ab Juli 2008 installiert. Zur Auswertung der akustischen Daten wurde für die Gebiete von Fehmarn bis zur Kadetrinne die automatische Detektion von Schweinswallautsequenzen durch die Software T-POD.exe genutzt (Detektionsstufe Cet high+low). Für die östlich Rügens gelegenen Areale war weiterhin eine visuelle Durchsicht der akustischen Daten notwendig. Die Ergebnisse bestätigen die hohen Schweinswalregistrierungen um Fehmarn und in der Mecklenburger Bucht, wie sie bereits in vorhergehenden Projekten beobachtet wurden. Während des gesamten Untersuchungszeitraumes wurden zwischen 90 und 100 % schweinswalpositiver Tage (SPT) aufgezeichnet. Die in vorhergegangenen Datenaufnahmen gefundene bimodale Saisonalität der schweinswalpositiven Stunden im Bereich um die Insel Fehmarn konnte jedoch nicht bestätigt werden. In der Kadetrinne wurden in den Winter- und Frühlingsmonaten wesentlich weniger Tage mit Schweinswalregistrierungen verzeichnet. Dieser deutliche saisonale Verlauf mit einem Maximum der SPT in den späten Sommer- bzw. frühen Herbstmonaten wurde ebenfalls in vorhergehenden Jahren registriert. Die Werte der Messstation der Mecklenburger Bucht ähneln dem saisonalen Verlauf der Kadetrinne, sind aber generell um bis zu 20 % höher. Die Ergebnisse von Adlergrund und Oderbank zeigten insgesamt deutlich geringere Schweinswal-Registrierungsraten als in den westlichen Untersuchungsgebieten mit maximal 21 % schweinswalpositiven Tagen im Februar Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, dass in der Pommerschen Bucht im anhaltend 35

36 kalten Winter 2009/2010 im Vergleich zum milden Vorjahr deutlich erhöhte Registrierungsraten verzeichnet wurden. Summary Passive acoustic monitoring is a useful method especially for areas with low abundance of harbour porpoises, such as for the German Baltic Sea. Acoustic dataloggers are moored at sea under the water surface and register the echolocation signals of passing porpoises. In this project 12 measuring devices (T-PODs, Timing-POrpoise-Detectors) were deployed in the German Baltic since July To analyse the acoustic data derived from the stations between Fehmarn and the Kadet trench the automatic detection of harbour porpoise echolocation sequences by the Software T-POD.exe (detection class Cet high+low) was used. For the areas east of Rügen visual data inspection was necessary. The analysis shows high porpoise registrations around Fehmarn and in the Mecklenburg Bight comparable to results of previous projects. Over the entire investigation time between 90 and 100 % porpoise positive days (PPD) were registered. The bimodal seasonality around the island Fehmarn that was established during previous projects could not be validated. In the Kadet Trench porpoise positive days were detected in lower rates in winter and spring months than in summer and autumn. This clear seasonal variation with a maximum of PPD in late summer and autumn months is comparable to results of previous years. The detection rates in the Mecklenburg Bight are similar to the seasonal variation in the Kadet trench but they are up to 20 % higher. The results of Adlerground and Odra Bank show clearly less registrations than in the western observation area with up to 21 % porpoise positive days in February In the Pomeranian Bay considerably more porpoises were registered in the cold winter 2009/2010 than in the mild previous year. 36

37 Aufgabenstellung Schweinswaldetektoren (T-PODs = Timing POrpoise Detectors) sind autonome Messgeräte, die kontinuierlich ihre Umgebung auf Schweinswal-Echoortungslaute hin abhorchen. Sie registrieren Zeitpunkt und Länge von Lautereignissen mit bestimmten Kriterien, die auf Schweinswallaute zutreffen. Ziel ist es, ein Messnetz von 12 T-PODs in ausgewählten Gebieten der Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der deutschen Ostsee zu installieren, um das Vorkommen und die Verteilung von Schweinswalen und die Habitatnutzung insbesondere auf Saisonalität hin zu untersuchen. Methode Messstationen In Absprache mit dem Bundesamt für Naturschutz (BfN) wurden Messstationen für das Erprobungsvorhaben in der deutschen AWZ ausgewählt (Abb. 1 und Tab. 1). An allen Positionen wurden schon über einen Zeitraum von mehreren Jahren Schweinswaldetektoren vom Deutschen Meeresmuseum eingesetzt und erfolgreich Daten erhoben (Honnef et al. 2006, Meding et al. 2007, Verfuß et al. 2008). Die Genehmigungen für das Ausbringen und Betreiben der Messstellen wurden durch die Wasser- und Schifffahrtsämter Stralsund und Lübeck (WSA) ausgestellt. Die Stationen befinden sich zum großen Teil in Seegebieten mit hohem Schiffsverkehr. Aus diesem Grund wurden die Positionen so ausgewählt, dass sie sich, wenn möglich, in der Nähe eines Seezeichens befinden. An einigen Positionen wurden durch die WSA Stralsund und Lübeck eine Sicherung der Messstelle durch eine ODAS Warntonne vorgeschrieben. Diese wurden beim WSA gemietet und durch diese ausgebracht. An zwei Stationen in der Pommerschen Bucht werden Spieren des Deutschen Meeresmuseums eingesetzt, um die T-POD Verankerungen vor unbeabsichtigtem Überfahren zu schützen und somit deren Sicherheit zu erhöhen. Da T-PODs nicht mehr hergestellt werden und zukünftig die Nachfolgegeräte (C- PODs) zum Einsatz kommen, wurden an fünf Positionen (B5, B7, D8, D10, H21) 37

38 Doppelpacks von T- und C-PODs für Vergleichszwecke ausgebracht. Die dafür notwendigen C-PODs wurden vom WWF-Deutschland gesponsert. Abb. 1: Geographische Position der T-POD Stationen in der Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der deutschen Ostsee. Tab. 1: Geographische Lage der T-POD Stationen in der AWZ der deutschen Ostsee. Station Station östliche nördliche Wassertiefe Seezeichen Seezeichen eigenes Abk. Name Länge Breite [m] gemietet vorhanden Seezeichen B5 FeOa ,10' 54 30,80' 28 x B6 FeW ,95' 54 34,74' 28 x B7 Öjet ,50' 54 36,50' 25 x C8 MBN ,00' 54 21,50' 24 x D8 K69a ,93' 54 23,27' 20 x D9 K ,85' 54 23,39' 20 x D10 K ,27' 54 27,27' 20 x G25 Gru ,85' 54 44,49' 16 x G28 WOA ,10' 54 36,50' 26 x H18 NRE ,00' 54 28,00' 13 x H21 ONo ,00' 54 26,55' 9 x H23 Ban , ,65 7 x 38