Vorlesung 8 - Gewässergüte Flashcards
Gewässerstrukturgüte
Beschreibung der Naturnähe oder anthropogenen Überformung des Gewässers anhand der Gewässermorphologie
Nährstoffsituation
physiko-chemische Gewässergüte
Lebensraumtypische Organismen (Bioindikatoren)
z.B. Saprobiensystem, Bewertung von Fliessgewässern nach EUWRRL (ökologische Qualität)
Gewässergüte
Beschreibt die Beschaffenheit der Gewässer mit Blick auf verschiedene Nutzungsziele
Gliederung des Fliessgewässers:
1. Krenal (Quellregion, Übergang vom Grund- zum Oberflächenwasser) 2. Rhithral (Zone des typischen Gebirgsbaches) 3. Potamal (Zone des typischen Tieflandflusses) 4. Flussmündung (Delta, Ästuar)
Krenal - Quellregion:
• Niedrige Wassertemperatur • Geringe Temperaturschwankungen →Vorkommen vieler stenothermer Kaltwasserformen • Geringe Nährstoffkonzentration und damit geringe Produktivität → Allochthoner Eintrag als wichtige Nahrungsgrundlage → Meist geringes Pflanzenwachstum
Rhithral - Gebirgsbach:
• Niedrige Wassertemperatur mit geringen Schwankungen • Hohe Sauerstoffsättigung • Wechselnde Bachbettbreite- und Tiefe • Sohle überwiegend aus hartem Material (Fels, Steine, Geröll, Kies) • Geringe Primärproduktion
Rhithral - Lebensgemeinschaften:
• Meist kaltstenotherme, rheobionte oder rheophile Arten • Von den PET-Arten dominieren vor allem Plecopteren (hohes Sauerstoffbedürfnis) und Ephemeropteren (Ephemeroptera bis 40 % des Zoobenthos) • Oft starke morphologische oder verhaltensbiologische Anpassungen an die Strömung (phylogenetisch z.T. sehr alt)
Potamal - Tieflandfluss:
• Recht hohe, schwankende Wassertemperaturen (im Winter z.T. kälter als Rhithral) • mäßige Fließgeschwindigkeit • Überwiegend Schlamm- und Sandsediment • Breit ausgebildete Auenlandschaft mit Mäandern und Altarmen
Potamal - Lebensgemeinschaften:
• Meist eurytherme, warmstenotherme, rheotolerante Arten • Vielfach verwandt mit limnophilen Arten • Habitat- und Ernährungsweisen oft ans Sediment gebunden
Ästuar - Flussmündung:
• geringe Strömung, z.T. fast stehend und gezeitenbeeinflusst • üppige emerse Vegetation • Steigender, stark schwankender Salzgehalt, und Auftreten mariner Arten (euryhalin) • Arten- und Individuendichte geringer als im eigentlichen Fließgewässer
Bioindikatoren
Organismen, die der Erkennung / mengenmäßigen
Erfassung von Umweltfaktoren oder
Faktorenkombinationen dienen
3 Typengruppen von Bioindikatoren:
- Zeigerarten Indikatorarten, Leitformen im engeren
Sinne bzw. Gesellschaften von Zeigerarten - Monitorarten „Überwachungsorganismen“, die zur
Erfassung des Vorkommens und der vorhandenen
Menge von Schadstoffen nutzbar sind - Testorganismen („Biosonden“) zur Prüfung der
Wirkung eines Stoffes in toxikologischen Tests
Trophie:
Biomasse und Umsatz der autotrophen Organismen
(Primärproduzenten, C-Fixierung durch Photosynthese)
-> Intensität der Aufbauprozesse
Saprobie:
Biomasse und Umsatz der heterotrophen Organismen
(Destruenten, Konsumenten, C-Fixierung aus org.
Verbindungen)
->Intensität der Abbauprozesse
Beziehung zwischen
Trophie und Saprobie.
Bei der Belastung eines Baches mit organischen Abwässern nimmt sie Saprobie von S nach S´ zu, die Trophie von T nach T´ ab. Bei der Selbstreinigung regulieren sich beide Größen beispielsweise auf S´´ und T´´ ein.
Saprobiensystem
Nutzung von Zeigerarten der saprobiellen Zonen zur Ermittlung der
Saprobie (biologischer Verschmutzungsgrad)
Hauptziele deutscher Wassergütepolitik
• Sicherung der Wasserversorgung (Bevölkerung/Wirtschaft)
• Erhaltung & Wiederherstellung d. „ökologischen Gleichgewichts“ der
Gewässer
• langfristige Sicherung von Nutzungen, die dem Gemeinwohl dienen
Die EG-Wasserrahmenrichtlinie (2000)
▪ Zentrales Ziel: „guter Zustand“ für alle Gewässer bis 2015
▪ definiert durch den „guten ökologischen Zustand“ und den „guten
chemischen Zustand“
▪ Bewertung anhand biologischer Qualitätskomponenten
(hydromorphologische und physikalisch-chemische Parameter
werden unterstützend herangezogen)
▪ Zahlreiche Neuerungen bei der Bewertung von Fliessgewässern
▪ relevante biologische Qualitätskomponenten für Flüsse und Seen:
• Phytoplankton („Algen“),
• Makrophyten („Wasserpflanzen“)
• Phytobenthos („bodenlebende Algen“),
• Makrozoobenthos (bodenlebende wirbellose Fauna),
• Fischfauna
Ablauf der Bewertung im Fließgewässer
- Probestellenauswahl
- Zuweisung des Gewässertyps
- Probenahme im Freiland (beachte: Zeitpunkt der Probenahme)
- Sortierung der Probe
- Bestimmung der Organismen
- Berechnung
- Interpretation der Ergebnisse
Oligotroph (Trophiestufe I):
▪ wenig Nährstoffe, daher geringe organische Produktion
▪ geringe Phosphatzufuhr begrenzt Pflanzen- und Algenwachstum
▪ Plankton artenreich, aber individuenarm
▪ Gewässer ernährt nur geringe Masse an Fischen
▪ oft grobkörnige Uferstrukturen mit geringem Pflanzenbewuchs
▪ Wasser sehr klar, erscheint blau bis dunkelgrün
▪ Sichttiefe i. d. Regel größer als 6 m, mindestens
aber 3 m
▪ Sauerstoffsättigung am Ende der
Sommerstagnation mehr als 70 %
▪ Im sauerstoffreichen Tiefenwasser enthaltene
dreiwertige Eisenionen fällen freigesetztes
Phosphat und entziehen es so dem Stoffkreislauf
(Phosphatfalle)
Mesotroph (Trophiestufe II):
▪ Übergangsstadium Oligotrophie → Eutrophie
▪ Nährstoffgehalt höher
▪ Licht kann noch in tiefere Wasserschichten eindringen
▪ mit zunehmender Dichte d. Phytoplanktons ändert sich Eindringtiefe d. Lichts
▪ Sichttiefe noch mehr als zwei Meter
▪ Sauerstoffsättigung am Ende der
Sommerstagnation zwischen
30 und 70 %
▪ Phosphatfalle bleibt wirksam
Eutroph (Trophiestufe III):
▪ hoher Phosphatgehalt, daher hohe Produktion von Biomasse
▪ Hypolimnion im Sommer sehr sauerstoffarm, Epilimnion dagegen durch
Photosynthese O2
-übersättigt
▪ Plankton sehr arten- und individuenreich
▪ Gewässergrund mit anaerober Faulschlammschicht (Mudde, Sapropel) bedeckt
(massenhaft mit Schlammröhrenwürmern und Zuckmückenlarven besiedelt)
▪ während Wasserzirkulation im Frühjahr und Herbst Ausdiffundieren von
Eisen-II-phosphat aus dieser Schicht → schnelle Rückdüngung d. Gewässers
▪ häufig Algenblüte nach Frühjahrs-Vollzirkulation
▪ Wasser trüb, meist durch unterschiedliche Algen
grünlich bis gelbbraun gefärbt
▪ Sichttiefe i. d. Regel unter zwei Metern
▪ Sauerstoffsättigung am Ende der
Sommerstagnation unter 30 %
Eutroph (Trophiestufe IV), auch Polytroph:
▪ Nährstoffgehalt und Biomassenproduktion so hoch, dass bis zum Ende der
Sommerstagnation der Sauerstoff in den bodennahen Schichten weitgehend
aufgebraucht wird
▪ nur oberste Wasserschichten des Epilimnions noch mit tolerierbaren
Wachstumsbedingungen für spezialisierte Organismen
▪ nachts und morgens häufig Fischsterben
▪ Sichttiefe unter einem Meter
Ultra-oligotroph (5. Trophiestufe):
▪ extrem nährstoffarm
▪ minimale Phytoplanktonproduktion
▪ sehr klar
▪ mittlerer jährlicher Gesamtphosphorgehalt P = < 4 mg/m³ (entspr. µg/l)
▪ mittlerer Jahreswert an Chlorophyll Chl = < 1,0 mg/m³
▪ mittlere jährliche Sichttiefe + minimale Sichttiefe (in Klammern): > 12 (> 6)
▪ prozentuale O2
-Sättigung über Grund: > 90%
