Leitparameter Salzgehalte/Leitfähigkeit Veränderte Salzgehalte durch die veränderte Hydrodynamik

Durch die veränderte Gewässermorphologie sind veränderte Salzgehalte zwischen Leerort und Knock zu erwarten. Die ausbaubedingten Veränderungen der Salzgehalte werden in der wasserbaulichen Systemanalyse der BAW (Unterlage J 1.1) beschrieben. Die Ergebnisse werden nachfolgend zur Be-schreibung der anlagebedingten Auswirkungen auf die Wasserbeschaffenheit, Leitparameter Salzge-halte/Leitfähigkeit, herangezogen.

Ausbaubedingte Veränderungen des minimalen, maximalen und mittleren Salzgehaltes

Es werden drei Szenarien mit unterschiedlichem Oberwasserzufluss (OWZ) und dazu passenden Salzgehalten betrachtet (s. Unterlage J 1.1):

• Szenario M2, mittlerer Abfluss: 88 m³/s (Ems – Herbrum), 24,2 m³/s (Leda/Jümme),

• Szenario M1, häufigster Abfluss: 44 m³/s (Ems – Herbrum), 11,4 m³/s (Leda/Jümme) und

• Szenario S1, niedriger Abfluss: 25 m³/s (Ems – Herbrum), 7,5 m³/s (Leda/Jümme).

Die BAW (Unterlage J 1.1) kommt im Rahmen der wasserbaulichen Systemanalyse zum Ergebnis, dass die Ausbaumaßnahmen „zu einem größeren Wasservolumen im Ems-Ästuar“ führen. „Dieses zusätzliche Wasservolumen wird durch eine Mischung aus salzhaltigem Meerwasser und Oberwasser gefüllt. Vorausgesetzt, dass der Oberwasserzufluss unverändert bleibt, erhöht sich ausbaubedingt die Verweilzeit des Oberwassers. Ebenso werden ausbaubedingt die baroklinen Prozesse zum Transport des Salzes von der Nordsee in die Ems verändert“. Die Veränderungen der Salzgehalte sind im Wei-teren auf Veränderungen der Strömungsgeschwindigkeiten zurückzuführen. In Abhängigkeit von den ausbaubedingten Veränderungen der Flut- und Ebbestromgeschwindigkeiten sind die Veränderungen der Salzgehaltsverteilung räumlich unterschiedlich ausgeprägt.

Die von der BAW (Unterlage J 1.1) modellierten vorhabensbedingten Veränderungen der minimalen, mittleren und maximalen Salzgehalte sind in Abbildung 8.3-51 dargestellt.

Abbildung 8.3-51: Ausbaubedingte Änderungen der Salzgehalte im Ausbauzustands

Erläuterung: Abbildungen aus Unterlage J 1.1 (Bilder 40, 42 und 45)

In der Tabelle 8.3-35 sind die ausbaubedingten Veränderungen der minimalen, maximalen und mittle-ren Salzgehalte⁴⁶, differenziert nach Teilbereichen des Betrachtungsraums und den Oberwasserab-flussszenarien, aufgeführt. Die Zusammenstellung basiert auf den Darstellungen der tiefengemittelten Salzgehaltsveränderungen in Unterlage J 1.1 (vgl. Abbildung 8.3-51), die in der Fahrrinnenmitte des betreffenden Teilbereiches bzw. Gewässerabschnitts zu erwarten sind. Modellierte Veränderungen des Salzgehaltes > 0,1 PSU sind in der tabellarischen Zusammenstellung grau hervorgehoben. Mo-dellierte Veränderungen < 0,1 PSU stellen dagegen keinen messtechnisch sinnvoll zu erfassenden Wert dar und werden in der Natur nicht messbar auf das Vorhaben zurückführbar sein.

46 „Der minimale und der maximale Salzgehalt treten jeweils im Verlauf einer Tide zu einem bestimmten Zeitpunkt auf. Der minimale Salzgehalt etwa bei Stromkenterung nach Ebbe und der maximale Salzgehalt etwa bei Stromkenterung nach Flut.

Tabelle 8.3-35: Ausbaubedingte Veränderungen der minimalen, maximalen und mittleren Salzgehalte in den Teilbereichen des Betrachtungsraums, differenziert nach unterschiedlichen Oberwasserabflüssen

Teilbereich des Betrachtungsraums Unterabschnitt OWZ 88 m³/s OWZ 44 m³/s OWZ 25 m³/s Minimaler Salzgehalt

(Ems-km 36,2 bis Ems-km 71,5)

Pogum bis Emden < 0,1 – +0,2 < +0,2 – < +0,4 +0,2 – +0,4

(Ems-km 36,2 bis Ems-km 71,5)

Pogum bis Emden -0,2 – +0,1 -0,2 – +0,1 -0,2 – 0 Emden bis Knock < -0,2 –+0,3 < -0,2 – +0,1 < -0,2 – +0,1

Knock bis Ems-km 71,5 0 0 0

Teilbereiche unterhalb Ems-km 71,5 0 0 0

Mittlerer Salzgehalt

Teilbereiche oberhalb Ems-km 13,9 0 0 < 0,1

(Ems-km 36,2 bis Ems-km 71,5)

Pogum bis Emden +0,1 – < +0,2 +0,1 – < +0,2 +0,1 – < +0,3 Emden bis Knock -0,1 – < +0,3 -0,1 – +0,2 -0,1 – < +0,2 Knock bis Ems-km 71,5 < 0,1 < 0,1 < 0,1

Teilbereiche unterhalb Ems-km 71,5 0 0 0

Erläuterung: 0 = Veränderungen gegen „0“ gehend; < 0,1 PSU = Veränderungen kleiner als Schwellenwert (nicht bewertungsrelevant.

grau unterlegt = Veränderungen > 0,1 PSU Quelle: Unterlage J 1.1

Für den minimalen Salzgehalt werden vorhabensbedingte Veränderungen von -0,3 PSU bis +0,8 PSU prognostiziert. Die Zunahme der Salzgehalte hat im Emder Fahrwasser ihr Maximum und wird durch die Abnahme der Ebbestromgeschwindigkeit oberhalb der Wendestelle hervorgerufen. Von Pogum bis Emden (ca. Ems-km 36,2 bis Ems-km 40,0) nehmen die minimalen Salzgehalte von 0,1 bis 0,4 PSU zu. Auf Höhe der Knock (ca. Ems-km 50,9) sind lokal Abnahmen bis 0,4 PSU zu erwarten. Unterhalb der Knock klingen die Abnahmen des minimalen Salzgehalts auf einen Wert unter 0,1 PSU ab. Im Dollart prognostiziert die BAW (Unterlage J 1.1) Zunahmen zwischen 0,1 PSU und 0,2 PSU, im Dollartmund lokal Zunahmen bis 0,4 PSU (s. Unterlage J 1.1, Bild 35).

Die größte Veränderung der maximalen Salzgehalte ist von Leerort bis Pogum (ca. Ems-km 13,9 bis Ems-km 36,2) zu erwarten. BAW (Unterlage J 1.1) führt dies auf die Zunahme der Flutstromge-schwindigkeiten zwischen Emden und Pogum zurück. Abhängig vom Oberwasserabfluss werden ma-ximale Zunahmen um ca. 0,4 PSU prognostiziert. Oberhalb von Leerort sind die Zunahmen kleiner 0,1 PSU. Im Abschnitt Pogum bis Knock (ca. Ems-km 36,2 bis Ems-km 50,9) sind vorwiegend Ab-nahmen des maximalen Salzgehaltes um 0,2 PSU zu erwarten, die nach BAW auf Verengung des Gewässerquerschnitts durch die Buhnenbauwerke zurückzuführen sind. Im Dollart werden Zunahmen des maximalen Salzgehalts von 0,1 bis 0,2 PSU prognostiziert (s. Unterlage J 1.1, Bild 37). Seewärts unterhalb des Dollartmunds bzw. unterhalb der Knock gehen die modellierten Veränderungen der maximalen Salzgehalte gegen 0.

Ausbaubedingt wird der mittlere Salzgehalt im Emder Fahrwasser und in der Unterems bis auf Höhe Leerort zunehmen. Die größte Veränderung der mittleren Salzgehalte ist zwischen Terborg und

Pogum (ca. Ems-km 24,6 bis Ems-km 36,2) mit dem Maximum auf Höhe des Emssperrwerkes zu erwarten. Dort werden Zunahmen um ca. 0,3 PSU (bei niedrigem Oberwasserzufluss) prognostiziert.

Von Leerort bis Terborg (ca. Ems-km 13,9 bis Ems-km 24,6) sowie von Pogum (Ems-km 24,6) bis oberhalb der Querschnittseinengung im Bereich des Buhnenpaars 6/7 werden die mittleren Salzgehal-te um ca. 0,2 PSU zunehmen. Seewärts von Knock sind Veränderungen < 0,1 PSU zu erwarSalzgehal-ten. Im Dollart sind Zunahmen des mittleren Salzgehalts zwischen 0,1 PSU und 0,2 PSU zu erwarten (s. Un-terlage J 1.1, Bild 39).

Die modellierten Veränderungen des minimalen, mittleren und maximalen Salzgehaltes sind oberhalb von Leerort < 0,1 PSU. BAW (Unterlage J 1.1) zeigt ergänzend in Bild 43 (Unterlage J 1.1) die Verän-derungen des maximalen Salzgehaltes für die Gewässer Leda und Jümme auf. Im Ergebnis wird für diese Bereiche festgestellt, dass die ausbaubedingte (modellierte) Zunahme des maximalen Salzge-haltes „auch bei niedrigen Oberwasserzufluss weniger als 0,1 PSU beträgt“.

Horizontale „Verlagerung der Brackwasserzone“ (BAW, Unterlage J 1.1)

Auf Grundlage der ausbaubedingten Veränderungen des maximalen Salzgehaltes prognostiziert die BAW (Unterlage J 1.1) eine „Verlagerung der Brackwasserzone“⁴⁷. Die Analyse wurde für alle ganz-zahligen Isohalinen von 1 PSU bis 30 PSU durchgeführt und ist in der Unterlage J 1.1 (Bild 47) gra-fisch dargestellt⁴⁸. Die modellierte Verlagerung der Brackwasserzone bezieht sich auf die Verände-rungen des maximalen Salzgehaltes. Die von der BAW (Unterlage J 1.1) ermittelten „Wegdifferenzen“

der Verlagerung beziehen sich daher auch nur auf den Zeitpunkt bei Stromkenterung nach Flut, d.h.

wenn die maximalen Salzgehalte auftreten.

Die Isohalinen 3 PSU (Übergang oligohalin-mesohalin), 18 PSU (Übergang mesohalin-polyhalin) und 30 PSU (Übergang polyhalin-euhalin) werden sich um < 500 m verlagern. Die Isohalinen 3 PSU, 18 PSU und 30 PSU werden vorhabensbedingt nach stromauf verschoben, wenn sie sich – in Abhän-gigkeit ihrer Lage vom Oberwasserzufluss – stromauf vom Emssperrwerk befinden und nach stromab, wenn sie sich seewärts vom Emssperrwerk befinden. BAW (Unterlage J 1.1) fasst die Analyseergeb-nisse zur „Verlagerung der Brackwasserzone“ wie folgt zusammen und unterscheidet dabei drei Be-reiche:

1. „Seewärts von Knock: Die Brackwasserzone verschiebt sich um deutlich weniger als 500 m in Richtung See. Der Einfluss des Oberwasserzuflusses ist gering, aber mit der Tendenz zu höherer Verschiebung bei abnehmendem Oberwasserzufluss.

2. Zwischen Knock und Pogum: Die Brackwasserzone verschiebt sich um bis zu 1 km in Richtung See, allerdings in einem Fall (Szenario M2, Isohaline 21 PSU) um fast 0,5 km in Richtung Ober-strom. Insgesamt ist hier eine hohe Varianz der Daten erkennbar.

3. Zwischen Pogum und Papenburg: Die Brackwasserzone verschiebt sich in Richtung Oberstrom.

Im Abschnitt Pogum bis Jemgum zwischen 0,2 km und 0,7 km. Weiter stromauf klingt die horizon-tale Verlagerung langsam bis auf Null ab. Mit abnehmendem Oberwasserzufluss reicht die ober-stromseitige Grenze der Brackwasserzone weiter nach stromauf, entsprechend klingt die horizon-tale Verlagerung der Brackwasserzone weiter stromauf auf Null ab.“

Ein in der Natur messbarer Verlust limnischer Gewässerbereiche ist auf Grundlage der Analyseergeb-nisse nicht abzuleiten. Die horizontale Verlagerung klingt nach BAW (Unterlage J 1.1) oberhalb von Jemgum „langsam bis auf Null ab“, ist aber mit abnehmendem Oberwasserzufluss weiter stromauf wirksam. Im Ergebnis der Analyse verschiebt sich bei dem Szenario S1 (niedriger

47 Die Auswahl des maximalen Salzgehaltes zur Ermittlung der Brackwasserzonenverschiebung begründet die BAW (Unterla-ge J 1.1) damit, dass die maximale Ausdehnung der Brackwasserzone in Richtung Oberstrom etwa zum Zeitpunkt der Flut-stromkenterung erreicht wird.

fluss), die 1-PSU-Isohalinie um 50 m stromauf von Ems-km 2 (s. Unterlage J 1.1, Bild 47). Die „Verla-gerung der Brackwasserzone“ betrifft ausschließlich Bereiche, die bereits im Ist-Zustand tide-, witte-rungs- und/oder oberwasserbedingt brackwasserbeeinflusst sein können. Dies ist anhand der Salzge-halte, die an Messstationen oberhalb von Leerort gemessen wurden, ersichtlich (s. Kap.8.3.3.3.1.2)⁴⁹. Im Weiteren ist anzuführen, dass die durch BAW (Unterlage J 1.1) modellierten Veränderungen der maximalen Salzgehalte, die der Analyse zur „Verlagerung der Brackwasserzone“ zu Grunde lagen, oberhalb von Leerort < 0,1 PSU sind. Derartig geringe Veränderungen stellen wie bereits oben ausge-führt keinen messtechnisch sinnvoll zu erfassenden Wert dar und werden in der Natur nicht messbar auf das Vorhaben zurückführbar sein. Dies gilt entsprechend auch für die „Verlagerung der Brackwas-serzone“ in diesem Gewässerabschnitt.

Bewertung der Auswirkungen

Veränderungen < 0,1 PSU werden – wie bereits vorangehend bereits ausgeführt – nachfolgend nicht betrachtet. Derartige „Veränderungen“ sind nicht geeignet, bewertungsrelevante Veränderungen von Kenngrößen des Leitparameters Salzgehalte/Leitfähigkeit hervorzurufen.

Die vorhabensbedingten Veränderungen der Salzgehalte (> 0,1 PSU) von Leerort bis Knock betreffen die Teilbereiche „Ems Leer bis Pogum“ und „Außenems und Dollart“ des Betrachtungsraums. Diese sind den „Übergangsgewässern“ nach Art. 2 WRRL zuzuordnen, “die aufgrund ihrer Nähe zu den Küstengewässern einen gewissen Salzgehalt aufweisen, aber im Wesentlichen von Süßwasserströ-mungen beeinflusst werden“ (s. WRRL, Art. 2, Nr. 6). Der Gewässerabschnitt Leerort bis Knock unter-liegt im Ist-Zustand wechselnden Salzgehalten infolge von tide-, witterungs- und oberwasserbedingt wechselndem Brack- und Süßwassereinfluss. Die Kenngrößen der Salzgehalte in Tabelle 8.3–7 und Tabelle 8.3–8 an den Messstationen Leerort, Terborg, Gandersum, Pogum, Emden und Knock von 2000 bis 2011 zeigen die Variabilität der Salzgehalte auf:

• Abbildung 8.3–6 (Kap. F 8.3.3.3.1.1) zeigt die Salzgehaltsvariation in der Unterems in Abhängig-keit von verschiedenen Oberwasserzuflüssen (vgl. Engels 2007).

• Abbildung 8.3–8 (Kap. F 8.3.3.3.1.2) zeigt, anhand der mittleren Monatswerte der Salzgehalte (PSU) an den Messstationen Terborg, Gandersum und Pogum, die saisonalen Einflüsse des Oberwasserzuflusses im Zeitraum 2000 – 2011 (vgl. NLWKN 2009b, 2010, 2011, 2012).

• Abbildung 8.3–37 (Kap. F 8.3.3.3.3.2) zeigt den tidenabhängigen Tagesgang des Salzgehaltes (PSU) an der Messstation Pogum vom 15.06.2009 bis zum 18.06.2009 (vgl. NLWKN 2009b). Die Ganglinie spiegelt annähernd den Tidenverlauf wieder (maximale Salzgehalte entsprechen weit-gehend Thw; minimale Salzgehalte entsprechen weitweit-gehend Tnw) und zeigt die Variation des Salzgehaltes in Abhängigkeit vom Tidegeschehen.

• Die Salzgehalte oberhalb des Emssperrwerkes können temporär durch Staufälle zum Überführen von Werftschiffen sowie den Einsatz des Sperrwerkes zur Kehrung von Sturmtiden beeinflusst werden.

Die von der BAW (Unterlage J 1.1) modellierten Veränderungen von Leerort bis Knock werden auf Grund der im Ist-Zustand gegebenen natürlichen Variation der Salzgehalte nur eingeschränkt mess-bar und auf das Vorhaben zurückführmess-bar sein. Die anlagebedingten Auswirkungen auf das Schutzgut Wasser –Wasserbeschaffenheit, Leitparameter Salzgehalte/Leitfähigkeit werden nachfolgend diffe-renziert nach Teilbereichen des Betrachtungsraums bzw. Gewässerabschnitten bewertet:

• Anlagebedingte Auswirkungen auf die Salzgehalte in den limnischen Teilbereichen des Betrach-tungsraums oberhalb der Ledamündung (ca. Ems-km 13,85) sind auszuschließen. Die von der

49 Die 90-Perzentile an der Messstation Weener in 2010 liegen bei 1,4 und 2011 bei 1,5 PSU (Maxima: 3,0 bzw. 4,6 PSU). Die 90-Perzentile an der Messstation Papenburg betragen in 2010 und 2011 0,7 PSU (Maxima: 1,4 bzw. 2,7 PSU).

BAW (Unterlage J 1.1) modellierten Veränderungen der minimalen und mittleren Salzgehalte sind

< 0,1 PSU. Die modellierte Veränderung des maximalen Salzgehaltes erreicht nur unmittelbar bei Leerort (Ems-km 14,7) 0,1 PSU und klingt nach Oberstrom weiter ab. Eine messbare vorhabensbedingte Auswirkung auf die Salzgehalte in den limnischen Teilbereichen des Betrach-tungsraums⁵⁰ ist daraus nicht abzuleiten. Dies gilt gleichermaßen für die von der BAW (Unterlage J 1.1) rechnerisch ermittelte horizontale Verlagerung der Brackwasserzone (s.o.).

• Es wird angenommen, ungeachtet der eingeschränkten Messbarkeit der modellierten Verände-rungen, dass die durch BAW (Unterlage J 1.1) prognostizierte Zunahme der Salzgehalte von

> 0,1 PSU im Abschnitt Leerort bis Pogum (ca. Ems-km 13,9 – Ems-km 36,2) zu einer äußerst ge-ringen negativen Auswirkung auf die Salzgehalte führt. Erheblich nachteilige Auswirkungen sind auszuschließen, da die modellierten Veränderungen gering sind (< +0,5 PSU) und ausschließlich oligohaline bis mesohaline Bereiche der Kategorie Übergangsgewässer mit tide- und witterungs-bedingt stark variierenden Salzgehalten betreffen. Die anlagewitterungs-bedingte Auswirkung auf das Schutzgut Wasser – Wasserbeschaffenheit, Leitparameter Salzgehalte/Leitfähigkeit, im Teilbe-reich „Leer bis Pogum“ wird äußerst gering negativ (Veränderungsgrad <<-1), kleinräumig und andauernd sein. Diese Auswirkung ist als unerheblich nachteilig zu bewerten.

• Im Abschnitt Pogum bis Knock (ca. Ems-km 36,2 – Ems-km 50,9) werden vorhabensbedingt Ab-nahmen der maximalen Salzgehalte sowie vorwiegend sehr geringe ZuAb-nahmen der minimalen und mittleren Salzgehalte auftreten. Die Veränderungen sind in der mesohalinen bis polyhalinen Zone des Teilbereichs „Außenems und Dollart“ zu erwarten. Dieser Teilbereich des Betrachtungs-raums weist im Ist-Zustand eine sehr hohe Variabilität der Salzgehalte auf. Eine Veränderung der Bandbreite von Salzgehalten, die im Abschnitt Pogum bis Knock bereits im Ist-Zustand auftritt, wird nicht eintreten. Die durch die veränderten Salzgehalte zu erwartende anlagebedingte Auswir-kung auf das Schutzgut Wasser – Wasserbeschaffenheit, Leitparameter Salzgehalte/Leitfähigkeit, im Abschnitt Pogum bis Knock – wird neutral (Veränderungsgrad 0), kleinräumig und andauernd sein. Diese Auswirkung ist als weder nachteilig noch vorteilhaft zu bewerten.

• Anlagebedingte Auswirkungen auf die Salzgehalte unterhalb der Knock (unterhalb Ems-km 50,9) sind auszuschließen. Die von der BAW (Unterlage J 1.1) modellierten Veränderungen der maxi-malen und mittleren Salzgehalte werden dort < 0,1 PSU sein. Die Veränderungen der minimaxi-malen Salzgehalte an der Knock werden ca. 0,1 PSU betragen. Eine messbare anlagebedingte Auswir-kung auf die Salzgehalte ist aus den von der BAW (Unterlage J 1.1) modellierten Veränderungen unterhalb der Knock nicht abzuleiten.

8.3.4.2.2 Leitparameter Nährstoffgehalte

Anlagebedingte Auswirkungen auf Nährstoffgehalte sind nicht zu erwarten. Dies wird nachfolgend argumentativ begründet. Theoretisch können die Nährstoffgehalte durch eine veränderte Mobilisierung bzw. Remobilisierung von Nährstoffen aufgrund ausbaubedingter Veränderungen des Schwebstoffge-haltes und ausbaubedingter Veränderungen des Schwebstofftransportes beeinflusst werden. Die aus-baubedingten Veränderungen des Schwebstoffgehaltes und Schwebstofftransportes sind im Rahmen der wasserbaulichen Systemanalyse der BAW (Unterlage J 1.1) prognostiziert worden (vgl. Kap. F 8.2.4.2):

• Oberhalb von Pogum werden in Unterlage J 1.1 in Abhängigkeit vom Oberwasserzufluss Abnah-men der tiefengemittelten mittleren Schwebstoffgehalte von ca. 10 mg/l bis ca. 55 mg/l

50 Teilbereiche Ems Wehr Herbrum bis Papenburg (DEK-km 212,1 bis Ems-km 0,0), Ems Papenburg bis Leer (Ems-km 0,0 bis

ziert. Zwischen der Querschnittseinengung durch das Buhnenpaar 6/7 und der Knock nehmen die tiefengemittelten mittleren Schwebstoffgehalte in Abhängigkeit vom Oberzufluss geringfügig um ca. 10 bis 15 mg/l zu. Im Ist-Zustand werden im Bereich der Knock zwischen 113 mg/l und 1.761 mg/l gemessen (s. Kap. F 8.2.3.3.1.3). Vor dem Hintergrund der im Ist-Zustand vorhande-nen Schwebstoffgehalte und der im Ist-Zustand festgestellten Schwankungsbreite der Schweb-stoffgehalte werden diese in Unterlage J 1.1 prognostizierten Veränderungen nicht messbar auf das Vorhaben zurückführbar sein (vgl. Kap. F 8.2.4.2).

• Oberhalb von Emden bis Leerort ist eine Abnahme der Flutstromdominanz zu erwarten (maximale Abnahme etwa auf Höhe Pogum). Dies führt zu einer Abnahme des Netto-Schwebstofftransportes stromauf. Stromaufwärts von Pogum schwächt sich die Abnahme der Flutstromdominanz kontinu-ierlich ab, ebenso die Abnahme des Netto-Schwebstofftransportes. Unterhalb von Emden bis zur Querschnittseinengung durch das Buhnenpaar 6/7 treten bereichsweise Ab- und Zunahmen der Flutstromdominanz sowie Ab- und Zunahmen des Netto-Schwebstofftransports auf. Unterhalb der Knock sind eine geringe Zunahme der Flutstromdominanz und eine geringe Zunahme des Netto-Schwebstofftransports zu erwarten (s. Unterlage J 1.1).

Die anlagebedingten Veränderungen der Schwebstoffgehalte und der Schwebstofftransporte sind, vor dem Hintergrund vergleichsweise hoher Schwebstoffgehalte und Schwebstofftransportmengen im Ist-Zustand, vernachlässigbar gering bzw. nicht messbar (s. Kap. F 8.2.4.2). Dementsprechend ist auch keine anlagebedingte Veränderung von Nährstoffgehalten zu erwarten.

8.3.4.2.3 Leitparameter Sauerstoffgehalte und -zehrung

Anlagebedingte Auswirkungen auf Sauerstoffgehalte und -zehrung sind nicht zu erwarten. Dies wird nachfolgend argumentativ begründet. Die folgenden anlagebedingten Vorhabenswirkungen können die Sauerstoffgehalte und -zehrung theoretisch beeinflussen:

• Veränderung der Wassertiefen

• Veränderung des biogenen Sauerstoffeintrags

• Veränderungen der Tidekennwerte (Tidewasserstände, Strömungsgeschwindigkeiten) und

• Veränderungen der Schwebstoffgehalte und Schwebstofftransporte.

Veränderung der Wassertiefen

Durch die Absenkung der Sohle im Bereiche der Fahrrinne von Ems-km 40,7 bis 68 und den Bau der Wendestelle auf Höhe des Emspiers kommt es zu einer Zunahme der Wassertiefen bzw. zu einer Abnahme der spezifischen Wasseroberfläche. Eine Zunahme der Wassertiefe bei gleichbleibender Wasseroberfläche kann zu einer Verringerung des Sauerstoffgehaltes führen, weil die Reduzierung der spezifischen Oberfläche des Wasserkörpers eine relative Reduzierung des physikalischen Sauer-stoffeintrags (vgl. BfG 2006) bewirkt.

Mit zunehmender Wassertiefe kann sich der Anteil außerdem der für eine positive Nettophotosynthese unzureichende Anteil des Wasserkörpers (disphotische Zone) gegenüber dem hinreichend durchlichteten Anteil (euphotische Zone) vergrößern. Dies kann theoretisch zu einer Reduzierung des biogenen Sauerstoffeintrags durch Phytoplankton führen. Da jedoch aufgrund der hohen Schweb-stoffgehalte im Emder Fahrwasser und der Außenems bereits sehr geringe Sichttiefen vorhanden sind (s. Kap.8.3.3.3.7), sind Veränderungen der Anteile von disphotischer Zone/euphotischer Zone von untergeordneter Bedeutung.

Eine relative Verringerung des physikalischen Eintrags von Sauerstoff (relativ zum Wasservolumen) durch die Reduzierung der spezifischen Wasseroberfläche ist ebenfalls nicht zu erwarten. Dies wird nachfolgend begründet. Dazu werden die Maßnahmen zur Absenkung der Sohle und der Wendestel-le, die zu einer Zunahme der Wassertiefe führen, nachfolgend in Relationen zur vorhandenen Gewäs-serfläche und -tiefe gesetzt:

• Die Baggerflächen des Ausbaubereichs sowie der Wendestelle betragen insgesamt ca. 190 ha.

Der Teilbereich „Außenems und Dollart“, in dem Maßnahmen zur Vertiefung stattfinden ist ca.

26.000 ha groß. Der Anteil der o.g. Baggerfläche an der Gewässerfläche des Teilbereiches be-trägt demnach < 0,8 %.

• Die Tiefenlagen der Fahrrinnensohle, die um ca. 1 m abgesenkt werden soll, liegen bereits im Ist-Zustand tiefer als NHN -10 m. D.h. die Zunahmen der Wassertiefen beziehen sich daher vorwie-gend (mit Ausnahme des Bereiches der Wendestelle) auf Gewässerbereiche, die im Hinblick auf die spezifische Wasseroberfläche bereits im Ist-Zustand ein vergleichsweise ungünstiges Verhält-nis von Wasseroberfläche/Wasservolumen (vorwiegend < 0,1 m²/m³) aufweisen.

Das im Ist-Zustand gegebene ungünstige Verhältnis von Wasseroberfläche/Wasservolumen wird durch die Absenkung der Sohle im Bereiche der Fahrrinne von Ems-km 40,7 bis 68 und den Bau der Wendestelle nur lokal begrenzt und geringfügig beeinflusst. Zudem sind für den physikalischen Sau-erstoffeintrag bzw. die Wiederbelüftung neben der Wassertiefe auch die Strömungsgeschwindigkeiten und der jeweils vorherrschende Sauerstoffgehalt maßgebend⁵¹. An diesen im Ist-Zustand gegebenen Bedingungen wird sich anlagebedingt nichts ändern (s.u.: Veränderungen der Tidekennwerte). Mess-bare Veränderungen der Sauerstoffgehalte und -zehrung durch die anlagebedingten Veränderung der Wassertiefen sind nicht abzuleiten.

Veränderung des biogenen Sauerstoffeintrags

Anlagebedingte Auswirkungen auf den Sauerstoffgehalt durch Veränderungen des biogenen Eintrags (Photosynthese) sind nicht zu erwarten. Die anlagebedingte Veränderungen des Bestands Phyto-plankton, Makrophyten oder Phytobenthos (Großalgen) (s. Kap. F 5 – Schutzgut Pflanzen) sind äu-ßerst gering und nicht geeignet eine messbare Änderung des biogenen Sauerstoffeintrags hervorzuru-fen.

Veränderungen der Tidekennwerte (Tidewasserstände, Strömungsgeschwindigkeiten)

Anlagebedingte Auswirkungen auf den Sauerstoffgehalt durch veränderte Tidekennwerte sind nicht zu erwarten. Dies wird nachfolgend begründet.

• Veränderungen der Tidewasserstände wirken sich theoretisch auf die Flächenanteile von Watt und Flachwasser aus. Entsprechend kann sich dadurch die für den Sauerstoffgehalt bedeutsame spezifische Wasseroberfläche (s.o.) verändern. Die BAW (Unterlage J 1.1) hat die ausbaubeding-ten Veränderungen der Tidewasserstände im Rahmen der wasserbaulichen Systemanalyse prog-nostiziert: Im Emder Fahrwasser von Emden bis zur Querschnittseinengung nimmt der Tidehub um 1 bis 2 cm ab, zwischen Terborg und Emden werden ausbaubedingte Änderungen von ca. -1 cm prognostiziert. In allen anderen Gewässerabschnitten sind die ausbaubedingten Änderungen des Tidehubs < 1 cm. Die ausbaubedingten Änderungen des Tidehochwassers sind im gesamten Betrachtungsraum < 1 cm (s. Unterlage J 1.1). Die ausbaubedingte Änderungen des Tideniedrig-wassers von maximal 2 cm werden nur im Gewässerabschnitt Emden bis Knock prognostiziert.

Die von BAW (Unterlage J 1.1) modellierten Veränderungen werden aufgrund der natürlichen Schwankungsbreite der Tidewasserstände nur eingeschränkt messbar und auf das Vorhaben zu-rückführbar sein. Zudem ist auch die Grenze des Uferbereichs bzw. der Wattkante variabel und hängt neben den in der Natur eintretenden Tidewasserständen u.a. von morphodynamischen Pro-zessen (z.B. Sedimentation oder Erosion) im Gewässer ab. Die modellierten Veränderungen der Tidewasserstände sind daher nicht geeignet messbare Veränderungen der Flächenanteile von Watten und Flachwasser bzw. eine Veränderung der spezifischen Wasseroberfläche hervorzuru-fen.

• Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten wirken sich theoretisch über die Beeinflussung der Turbulenz auf die Wiederbelüftungsrate aus. Die Querschnittseinengung in Folge der Verlänge-rung des Buhnenpaars führt stromaufwärts zu einem Anstieg der Flutstromgeschwindigkeit von

• Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten wirken sich theoretisch über die Beeinflussung der Turbulenz auf die Wiederbelüftungsrate aus. Die Querschnittseinengung in Folge der Verlänge-rung des Buhnenpaars führt stromaufwärts zu einem Anstieg der Flutstromgeschwindigkeit von

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