Hydrographie (Stand: 15.10.2020 )

1 - Allgemeines

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1.1 Themenbereich

D5 - Eutrophierung

D6, 1 - Biodiversität – Benthische Habitate / Unversehrtheit des Meeresgrunds

D7 - Hydrografische Veränderungen

Physikalisches Monitoring - Wasser

1.2 Definition

Die hydrographischen Basisparameter (s.u.) liefern eine grundlegende Beschreibung der physikalischen Meeresumwelt und ihrer raumzeitlichen Veränderungen. Signifikante Änderungen des physikalischen Zustands haben unmittelbare Auswirkungen auf die Ökologie und sind für einen Großteil anderer Indikatoren von Bedeutung. Aufgrund der hohen natürlichen Variabilität mit Zeitskalen von Stunden (z.B. Gezeiten) bis zur vom Nordatatlantik aufgeprägten multidekadischen Variabilität (30 - 60 Jahre), können zur Bewertung von Zustandsänderungen keine festen Grenzwerte festgelegt werden.[nbsp] Die beobachteten Veränderungen müssen stets zu den Amplituden der natürlichen Variabilität in Beziehung gesetzt werden. Die gilt insbesondere für die Nordsee mit ihrem langen[nbsp]offenen nördlichen Rand zum Nodostatlantik und die für die südliche Nordsee relevante Verbindung über den Englischen Kanal.

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Hydrographische Verhältnisse:

Temperatur:

  • jährliches und jahreszeitliches Temperaturprofil ({{glossar::MSRL}})
  • Wärmehaushalt ({{glossar::WRRL}})

Eisverhältnisse:

  • Eisbedeckung

Salzgehalt:

  • räumliche und zeitliche Verteilung der Salzgehalts

Trübung:

  • Schwebstoffgehalt

Beschreibung der hydrologischen Verhältnisse mit den Parametern:

  • Wasserstand
  • Tidenhub, Strömung
  • Seegang und Wellenexposition
  • Struktur und Bedingungen der Gezeitenzone
  • Süßwasserzustrom

Sichttiefe:

  • Secchi-Tiefe

1.3 Zuständige Behörde(n)

Die Meeresüberwachung teilen sich der Bund und die Länder, wobei der Bereich der hohen See vom Bund (BSH) die Küstengewässer von den zuständigen Landesbehörden überwacht werden. Die Übergangsgewässer werden in Zusammenarbeit mit den Flußgebietsgemeinschaften überwacht.

Bund/Länder* verantwortliche   Behörden
Bund BSH , BfG , WSV
Mecklenburg-Vorpommern LUNG MV , StÄLU MV
Niedersachsen NLWKN
Schleswig-Holstein LfU SH , LKN.SH
Flußgebietsgemeinschaften FGG Ems
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1.4 Arbeitsgruppe

BLANO-Facharbeitsgruppe Hydrographie und Morphologie" (Fach-AG HyMo)

1.5 Gefährdung

Eine potenzielle Gefährdung tritt erst dann auf, wenn es zu signifikanten Überschreitungen der natürlichen Variablilität kommt. Für einige der genannten Parameter fehlen derzeit noch belastbare Referenzdaten.[nbsp]

2 - Überwachungsanforderungen und Umweltziele

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2.1 Allgemeine Anforderungen und rechtliche Vorgaben

MSRL

[nbsp]

Die Richtlinie zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Meeresumwelt (Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie, MSRL) bildet die Umweltsäule der EU-Meerespolitik und erstellt eine thematische Strategie für den Schutz und die Erhaltung der europäischen Meeresumwelt. Ziel ist es, saubere, gesunde und produktive Meere und deren biologische Vielfalt langfristig zu bewahren bzw., wo durchführbar und nötig, wieder herzustellen.

Die MSRL trat 2008 in Kraft und gibt den Rahmen vor, in dem die Mitgliedstaaten die notwendigen Maßnahmen ergreifen, um bis 2020 einen guten Zustand der Meeresumwelt zu erreichen oder zu erhalten. Eine Verschlechterung des Zustandes ist zu verhindern. Die sechsjährigen Managementzyklen der MSRL umfassen folgende Schritte:

  • Erfassung des aktuellen Zustands der Meeresgewässer nach Art. 8 MSRL
  • Beschreibung des guten Umweltzustands (Good Environmental Status, GES) nach Art. 9 MSRL
  • Festlegung von Umweltzielen zur Erreichung des GES nach Art. 10 MSRL
  • Erstellung von Überwachungsprogrammen nach Art. 11 MSRL
  • Erstellung von Maßnahmenprogrammen nach Art. 13 MSRL

Verpflichtungen aus anderen internationalen, regionalen und EU-Regelungen sind zu berücksichtigen. Das Monitoring gemäß Art. 11 MSRL erfolgt entsprechend einer eigenen Systematik. Die Monitoringstrategien und -programme sind Berichtsebenen, die ein vergleichbares EU-weites Reporting gewährleisten sollen, während die Messprogramme die eigentlichen Mess- und Beobachtungsaktivitäten beinhalten.

[nbsp]

Hintergrund: EU-Meeresschutzstrategie

Im Rahmen der Umsetzung des 6. Umweltaktionsprogramms hatte die Europäische Kommission (EU-KOM) 2005 eine thematische Strategie für den Schutz und die Erhaltung der Meeresumwelt zusammen mit einem Vorschlag (Richtlinienentwurf) für eine Richtlinie zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Meeresumwelt vorgelegt. Durch eine sektorübergreifende Politik mit einem ökosystemaren Schutzkonzept (Integrationsprinzip) sollte der gute Umweltzustand der europäischen Meeresgewässer erreicht werden.

2007 gab die EU-KOM ihr Blaubuch: "Eine integrierte Meerespolitik für die Europäische Union" sowie einen Aktionsplan heraus. Die EU hatte sich damit zu Maßnahmen in verschiedenen Sektoren verpflichtet, die u.a. den Seeverkehr, die Meeresforschung, die Meeresüberwachung und für die maritime Raumordnung der Mitgliedstaaten betreffen.

Die thematische Strategie und die im Juli 2008 in Kraft getretene Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) stellen die „Umweltsäule“ innerhalb der EU-Meerespolitik dar.

FFH-RL

[nbsp]

Die Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (kurz: FFH-Richtlinie) hat zum Ziel, wildlebende Arten, deren Lebensräume und die europaweite Vernetzung dieser Lebensräume zu sichern und zu schützen. Sie bildet die Grundlage für das Schutzgebietssystem „Natura 2000“.

Die Vernetzung von Lebensräumen dient der Bewahrung, (Wieder-)Herstellung und Entwicklung ökologischer Wechselbeziehungen sowie der Förderung natürlicher Ausbreitungs- und Wiederbesiedlungsprozesse.

In Deutschland wird die FFH-RL durch das Bundesnaturschutzgesetz und das Wasserhaushaltsgesetz sowie durch entsprechende Landesgesetze in ihrer jeweils geltenden Fassung umgesetzt. Sie trat bereits 1992 in Kraft und liegt seit 2007 in konsolidierter Form vor und enthält die folgenden Anhänge:

  • Anhang I: Lebensraumtypen zur Berücksichtigung im Schutzgebietsnetz NATURA 2000
  • Anhang II: Arten zur Berücksichtigung im Schutzgebietsnetz NATURA 2000
  • Anhang III: Kriterien zur Auswahl von Schutzgebieten
  • Anhang IV: Streng zu schützende Tier- und Pflanzenarten
  • Anhang V: durch Entnahme gefährdete Arten
  • Anhang VI: Verbotene Methoden und Mittel des Fangs, der Tötung und der Beförderung

Zur Überprüfung von ergriffenen Schutzmaßnahmen und des Erhaltungszustandes ist nach Art. 11 ein Monitoring aller Arten und Lebensräume von europäischem Interesse gemäß den Anhängen I, II, IV und V durchzuführen.

WRRL

[nbsp]

Die Richtlinie zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (Wasserrahmenrichtlinie, WRRL) trat im Jahr 2000 in Kraft und bündelt vielzählige Einzelrichtlinien des Wasserrechts. Ziel der Wasserrahmenrichtlinie ist der gute chemische Zustand und gute ökologische Zustand bzw. Potential der Gewässer, ein Verschlechterungsverbot und Verbesserungsgebot für den Gewässerzustand, nachhaltige Wassernutzung und Schutz der Wasserressourcen sowie Schutz vor Überschwemmungen und Dürren.

Die WRRL wird in Deutschland durch das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und die Wassergesetze der Länder sowie die Oberflächengewässerverordnung (OGewV) und die Grundwasserverordnung (GrwV) umgesetzt. Die Richtlinie gilt u.a. für die Oberflächengewässer einschließlich der Übergangs- und Küstengewässer.

Das Ziel zur Erreichung des guten ökologischen Zustandes bis 2027 wird in drei Bewirtschaftungszyklen mithilfe von Maßnahmenprogrammen und Bewirtschaftungsplänen umgesetzt. Durch die Gewässerüberwachung und -bewertung werden die umgesetzten Maßnahmen überprüft.

Bei den Überwachungsprogrammen der Oberflächengewässer nach Anhang V WRRL wird unterschieden in Programme zur „überblicksweisen Überwachung", zur „operativen Überwachung" und zur „Überwachung zu Ermittlungszwecken" (siehe z.B. Überwachungsprogramme Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern).

HELCOM

[nbsp]

In der geltenden Fassung legt das zwischenstaatliche Helsinki-Übereinkommen die Rahmenbedingungen für die Zusammenarbeit der neun Ostseeanrainerstaaten und der EU bei der Vermeidung bzw. Bewältigung der Verschmutzung der Ostsee und der Erhaltung und Wiederherstellung ihres ökologischen Gleichgewichts fest. Die Vertragsstaaten kooperieren über die Helsinki-Kommission (HELCOM) auf den Gebieten Monitoring, Bewertung, Maßnahmen und Forschung zu den Themen: Biodiversität und Ökosysteme, Landwirtschaft, Fischerei, Schutzgebiete, Abfälle und Lärm, Stoffeinträge, Raumplanung und Schifffahrt. Im Rahmen des Übereinkommens können Empfehlungen und andere Vereinbarungen verabschiedet werden, zu deren Umsetzung sich die Vertragsstaaten verpflichten.

[nbsp]

Baltic Sea Action Plan

Der HELCOM-Ostsee-Aktionsplan (HELCOM Baltic Sea Action Plan, BSAP) wurde 2007 von den Umweltministern der Ostseeanliegerstaaten verabschiedet und 2021 aktualisiert. Ein konkreter Katalog benennt Maßnahmen, Verantwortliche und Zeithorizonte, um einen guten ökologischen Zustand der Ostsee zu erreichen.

Die vier thematischen Bereiche Eutrophierung, Biodiversität, gefährliche Stoffe und Abfälle sowie maritime Aktivitäten spiegeln die wesentlichen Belastungen/Belastungsquellen des Ökosystems Ostsee wider.

Mit dem 2021 aktualisierten Ostseeaktionsplan (HELCOM BSAP Update) soll unter Einbeziehung neuer und verbesserter Maßnahmen sowie weiterer Belastungen die Zielerreichung bis 2030 angestrebt werden.

[nbsp]

HELCOM Monitoring Manual / COMBINE Manual

Die "HELCOM Monitoring und Assessment Strategy" ist ein gemeinsamer Plan zur koordinierten und kosteneffizienten Überwachung und Bewertung der Ostsee mit dem Ziel die Anforderungen des BSAP und der MSRL zu erfüllen. Das HELCOM Monitoring Manual fasst die bestehenden Überwachungsprogramme, gegliedert nach den 11 Deskriptoren bzw. 16 Monitoring-Themen, zusammen. Die Unterprogramme (Sub-Programme) enthalten detaillierte Informationen zur Überwachung. Die anzuwendenden Methoden werden in den HELCOM Monitoring-Guidelines und dem COMBINE Manual beschrieben.

OSPAR

[nbsp]

In der geltenden Fassung legt das OSPAR-Übereinkommen die Rahmenbedingungen für die Zusammenarbeit der Anrainerstaaten und der EU bei der Vermeidung bzw. Bewältigung der Verschmutzung des Nordostatlantiks und der Erhaltung und Wiederherstellung der Meeresökosysteme fest. Die 15 Vertragsstaaten kooperieren über die OSPAR-Kommission auf den Gebieten Monitoring, Bewertung, Maßnahmen und Forschung zu den Bereichen Biodiversität und Ökosysteme, menschliche Aktivitäten, Schadstoffe und Eutrophierung, Offshore-Industrie, radioaktive Substanzen und bei Querschnittsthemen. Im Rahmen des Übereinkommens können Empfehlungen, rechtsverbindliche Beschlüsse und andere Vereinbarungen verabschiedet werden, zu deren Umsetzung sich die Vertragsstaaten verpflichten.

[nbsp]

OSPARs JAMP (Joint Assessment and Monitoring Programme) beschreibt die Überwachungs-Strategie, Themen und Produkte zu Monitoring und Überwachung, die für die OSPAR-Mitgliedstaaten festgelegt sind, einschließlich der Anforderungen für thematische und holistische Bewertungen, wie das Intermediate Assessment (IA) 2017 und die Quality Status Reports (QSR). Die überarbeitete Version gilt für 2014-2021 unter Beachtung der Anforderungen der OSPAR Konvention und der MSRL. 2018 wurde eine Verlängerung der Vereinbarungen von JAMP bis 2023 beschlossen.

[nbsp]

OSPARs CEMP (Coordinated Environmental Monitoring Programme) zielt auf die Erfassung vergleichbarer Daten der OSPAR-Meeresregion ab, um diese zur Bewertung verschiedener Themenbereiche nach JAMP nutzen zu können. Die CEMP-Leitlinien enthalten Vorgaben zu vereinbarten Überwachungs- und Bewertungsmethoden.

[nbsp]

OSPAR hat im Laufe der Jahre eine Reihe von JAMP-Leitlinien in Bezug auf Überwachung und Bewertung erstellt. Nach der Verabschiedung des erweiterten Koordinierten Umweltüberwachungsprogramms (CEMP) im Jahr 2016 wurde vereinbart, dass diese Leitlinien zu CEMP-Leitlinien werden. Da zahlreiche der bestehenden JAMP-Leitlinien in den kommenden Jahren überprüft werden sollen, werden sie bis zum Abschluss dieser Überprüfung den Namen "JAMP-Leitlinien" behalten. Die ab 2016 angenommenen CEMP-Leitlinien und die bestehenden JAMP-Leitlinien sind auf der OSPAR-Webseite unter CEMP zu finden.

TWSC

[nbsp]

Die Trilaterale Wattenmeerzusammenarbeit zum Schutz des Wattenmeeres (Trilateral Wadden Sea Cooperation, TWSC) basiert auf der gemeinsamen Erklärung der Umweltminister aus Dänemark, Deutschland und den Niederlanden, welche 1982 unterzeichnet und im Jahr 2010 aktualisiert wurde (Joint Declaration on the Protection of the Wadden Sea). Die grenzüberschreitende, ökosystembasierte Kooperation war Grundvoraussetzung für die Anerkennung des Wattenmeeres als UNESCO-Weltnaturerbe nach der Welterbekonvention.

[nbsp]

Die drei Anrainerstaaten des Wattenmeeres kooperieren u.a. auf den Gebieten Monitoring, Bewertung, Maßnahmen, Forschung und Umweltbildung. Ziel ist es, ein weitgehend natürliches und ungestörtes Ökosystem Wattenmeer zu erhalten. Neben der Gewährleistung des Küstenschutzes wird der Dialog mit allen Nutzern und Interessengruppen gepflegt und gefördert.

Eckpunkte für ein gemeinsames Management, welches sowohl gemeinsam als auch eigenverantwortlich umgesetzt wird, sind im Wattenmeerplan 2010 enthalten.

[nbsp]

Für eine Bewertung der Umsetzung und des Erfolges von ergriffenen Maßnahmen wird das Trilaterale Monitoring- und Bewertungsprogramm (Trilateral Monitoring and Assessment Program, TMAP) durchgeführt. Basierend auf dem TMAP werden regelmäßig Berichte über den aktuellen ökologischen Zustand des Wattenmeeres (Quality Status Report, QSR) erstellt. Darin werden Zustandsänderungen und mögliche Ursachen benannt sowie Maßnahmen inkl. Wirksamkeitsanalyse angegeben.

2.2 Spezifische Anforderungen und Umweltziele

Räumliche Zuordnung der Richtlinien

AWZ 12-sm-Zone Küstengewässer 1) Übergangsgewässer
MSRL x x x -
FFH-RL x x x x
WRRL - - x x
HELCOM x x x -
OSPAR x x x x
TWSC - - x -

1) bei WRRL: Basislinie plus eine Seemeile

MSRL

Gemäß Artikel 10 sollen die Mitgliedstaten auf der Grundlage der nach Artikel 8 Absatz 1 vorgenommenen Anfangsbewertung für jede Meeresregion bzw. -unterregion eine umfassende Reihe von Umweltzielen sowie zugehörige Indikatoren für ihre Meeresgewässer festlegen, die als Richtschnur für die Erreichung eines guten Umweltzustands der Meeresumwelt dienen, und berücksichtigen dabei die indikativen Listen der Belastungen und Auswirkungen gemäß Anhang III Tabelle 2 sowie der Merkmale gemäß Anhang IV.

MSRL - Artikel 11, Anhänge III [&] V

Für die Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie müssen Überwachungsprogramme erstellt werden, welche die folgenden hydrografischen Parameter erfassen:

  • jährliches und jahreszeitliches Temperaturprofil und Eisbedeckung
  • räumliche und zeitliche Verteilung der Salinität
  • Auftriebsphänomene
  • Durchmischungseigenschaften
  • Trübung
  • Wasserstandsmessungen
  • Strömung
  • Seegangsexposition

[nbsp]

MSRL - Artikel 8, Absatz 1

Ergebnisse der hydrografischen Überwachung werden auch für die Anfangsbewertung der Meeresgewässer benötigt. Dazu müssen die in Artikel 11 genannten hydrografischen und hydrologischen Parameter erfasst werden.

WRRL

Erreichung und Schutz des ökologischer Zustands (Siehe WRRL Anhang V Abschnitt 1.2.3 und 1.2.4 - Abschnitt "Allgemeine Bedingungen"): "Die Werte für die Temperatur, den Sauerstoffhaushalt und die Sichttiefe gehen nicht über den Bereich hinaus, innerhalb dessen die Funktionsfähigkeit des Ökosystems und die Einhaltung der oben beschriebenen Werte für die biologischen Qualitätskomponenten gewährleistet sind."

WRRL - Artikel 8, Absatz 1

Gemäß der WRRL müssen folgende hydrografische Parameter im Rahmen der überblicksweisen Überwachung in Übergangs- und Küstengewässern mindestens alle 3 Monate untersucht werden:

  • Temperatur,
  • Salzgehalt,
  • Sichttiefe
  • Wasserstandsmessungen zur Beurteilung des Tideregimes
  • Strömungsgeschwindigkeit und -richtung
  • Seegangsexposition

HELCOM

Ökologische Qualitätsziele

Keines der HELCOM EcoQOs bezieht sich direkt auf Temperatur oder Salzgehalt.

Trübung: Klares Wasser.

[nbsp]

COMBINE

COMBINE-Manual: PART C: Eutrophierung und ihre Effekte Anhang C2: Hydrografische und hydrochemische Parameter

Diese Anleitung unterstützt die Ziele des HELCOM-Monitoring-Programms. Folgende hydrographische Parameter müssen verpflichtend gemessen werden (Core variables):

  • Temperatur
  • Salzgehalt
  • Trübung

Im HELCOM Monitoring Manual werden die Themen dieses Kennblattes unter dem folgenden Programmpunkt (programme topic) betrachtet: Hydrography

OSPAR

JAMP-Common Procedure

Die "Common Procedure for the Identification of the Eutrophication Status of the OSPAR Maritime Area" führt Temperatur und Salinität als notwendige Parameter zur Bestimmung des Eutrophierungszustandes auf.

Messfrequenzen zum Zwecke der Bewertung gemäß OSPAR Common Procedure.

Problem areas und potential problem areas: jedes Jahr
Non problem areas: alle drei Jahre

[nbsp]

TWSC

TMAP - Wattenmeerplan (Stade-Deklaration 1997)

Hydrografische Parameter sind im Rahmen des Trilateralen Monitoring- und Assessment-Programms nicht verpflichtend, sondern werden als freiwillige Begleitparameter bei Nährstoffuntersuchungen aufgelistet:

  • Temperatur und
  • Salzgehalt
  • Trübung
  • Tideregime

Siehe TMAP-Manual Chapter II 2. Nutrients.

3 - Messkonzept

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3.1 Beschreibung des Messnetzes

Allgemeines

Für die Parameter Temperatur, Salzgehalt, Sichttiefe, und Trübung sowie Abfluss, Seegang, Strömung und Wasserstand existieren im begrenzten Umfang Messstationen und flächendeckende Modelle. Das aktuelle Meeresmonitoring kann auf diesen Komponenten aufbauen, deckt derzeit jedoch noch nicht alle Wasserkörper der {{glossar::WRRL}} ab. Für die Bestimmung von Austausch- bzw. Verweilzeiten sind vorliegende Ergebnisse zu berücksichtigen oder neue Untersuchungen durchzuführen. Letztere bestehen idealerweise aus dem Einsatz hydronumerischer Modelle in Kombination mit In-situ-Messungen zur Kalibrierung und Validierung.

Stationsnetz des saisonales BSH-Monitorings der hydrographischen Basisparameter in der deutschen {{glossar::no::AWZ}} der Nordsee

Abb. 1a: Stationsnetz des saisonales BSH-Monitorings der hydrographischen Basisparameter in der deutschen {{glossar::AWZ}} der Nordsee

Stationsnetz der jährlichen Sommeraufnahme der Nordsee

Abb. 1b: Stationsnetz der jährlichen Sommeraufnahme der Nordsee. Die Core-Stationen werden seit 1999 und zukünftig beprobt, die anderen Stationen optional nach verfügbarer Schiffzeit.

[nbsp]

Stationsnetz des BSH-Monitorings der hydrographischen Basisparameter in der deutschen {{glossar::no::AWZ}} der Ostsee

Abb. 2: Stationsnetz des BSH-Monitorings der hydrographischen Basisparameter in der deutschen {{glossar::AWZ}} der Ostsee (ca. 3 Aufnahmen im Jahr).


[nbsp]

3.2 Monitoring-Aktivitäten

Hier werden die Monitoringaktivitäten der beteiligten Behörden aufgeführt. Die Küstengewässer werden saisonal, zum Teil aber auch in deutlich kürzeren Intervallen vermessen. Der Bund (BSH) führt zusätzlich jeden Sommer eine beckenweite Vermessung der Nordsee durch. Diese sind insbesondere für die Wärme-, Salz- und Nährstoffimporte aus dem Atlantik von Bedeutung, die sich auch auf den physikalischen und ökologischen Zustand der Küstengewässer auswirken.

[nbsp]

Bund und BSH:

Nordsee:

  • Saisonal 45 Messstationen AWZ und Küstenmeer
  • 1-mal jährlich BSH North Sea Summer Survey, 51,4°N[nbsp] - 60,0°N; 5°W – 8°E, 100 Messstationen
  • 6 permanente Stationen (MARNET) mit stündlichen Messungen

Ostsee:

  • 3-mal jährlich 14 Messstationen AWZ
  • 5 permanente Stationen (MARNET) mit stündlichen Messungen

[nbsp]

Mecklenburg-Vorpommern, LUNG:

an 38 Messstationen: 10 - 12 mal im Jahr Sichttiefe, Wassertemperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit, Salzgehalt, Sauerstoff, Sauerstoffsättigung

  • Probenahmetiefen: 1 m und 1 m über Boden an Stationen [gt]6 m Wassertiefe
  • CTD-Profile an Stationen [gt]6 m Wassertiefe
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