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Wasser_WFS - Messstellen_Pegel - OGC WFS Interface

Der Kartendienst (WFS-Gruppe) stellt ausgewählte Geodaten aus dem Bereich Wasser dar.:Messstelle Oberflächenwasser Pegel

Hochwasser - Messstellen Pegel

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Daten der Hochwassergefahrenkarte und der Hochwasserrisikokarte der saarländischen Gewässer dar.:Messstelle Oberflächenwasser Pegel; Betrachtungsobjekt im GDZ, punkthafte Featureklasse (GDZ2010.wlowpgl);exportiert in Filegeodatabase Außer zahlreichen Datenbankinterenen Attributen sind folgende anwenderrelevante Attribute vorhanden: PGLG1 = Pegel Lage (Entfernung von der Mündung) PGLG2 = Pegel Lage (Entfernung und Seite oberhalb der Mündung) PGNP = Pegelnullpunkt MSTNR = Messstellennummer MSTBEM = Messstelle Bemerkung; Maßstabsbeschränkung: Min 1:50.000, Max 1:3000.

Wasser_Internet - Messstellen Pegel

Der Kartendienst (WMS Gruppe) stellt ausgewählte Wasserdaten des Saarlandes dar.:Messstelle Oberflächenwasser Pegel; Betrachtungsobjekt im GDZ, punkthafte Featureklasse (GDZ2010.wlowpgl);exportiert in Filegeodatabase Außer zahlreichen Datenbankinterenen Attributen sind folgende anwenderrelevante Attribute vorhanden: PGLG1 = Pegel Lage (Entfernung von der Mündung) PGLG2 = Pegel Lage (Entfernung und Seite oberhalb der Mündung) PGNP = Pegelnullpunkt MSTNR = Messstellennummer MSTBEM = Messstelle Bemerkung

Klimawandel: Wasserknappheit in den Alpen?

Die ungleiche Verteilung der Wasserressourcen kann sich in Zukunft verschärfen Sind die Alpen in ihrer Rolle als „Wasserturm” Europas gefährdet? Verändern sich die Abflussregime der vier großen alpenbürtigen Flüsse Donau, Rhein, Rhone und Po, die ihr Wasser zu etwa 50 % aus dem Alpenbogen beziehen? Es besteht keine akute Gefahr, meinen Experten auf einer Tagung in Bozen. „Dennoch sollten sich die Alpenregionen bereits jetzt an die bestehenden und künftigen Risiken veränderter Wasserbedingungen klug anpassen. Schlüssel hierfür sind gute Managementstrukturen, eine wirkungsvolle Kommunikation zwischen den Betroffenen und ein klarer Blick auf die Risiken”, meint Benno Hain, Leiter des Fachgebiets „Klimaschutz” des deutschen Umweltbundesamtes, der die Tagung leitete. In Zeiten des Klimawandels stellt sich jedoch die Frage: „Wie schnell verändern sich die Bedingungen des Wasserlieferanten Alpen?” Fakt ist: Es wird wärmer. In den vergangenen 150 Jahren hat sich der Großraum Alpen um 2 Grad Celsius (°C) erwärmt – doppelt so stark wie die restliche nördliche Halbkugel. Die südlichen Alpenregionen verzeichnen zudem - gegenüber dem 19. Jahrhundert - Niederschlagsrückgänge zwischen 10 und 20 Prozent. Für die nächsten Jahrzehnte wird ein weiterer Rückgang der Niederschläge, vor allem im Sommer, erwartet. Bereits heute kommt es – vor allem aufgrund einer ungleichen räumlichen und zeitlichen Verteilung der Wasserressourcen - in manchen Regionen durchaus zu Engpässen, sagen Experten. In Zukunft werden sich diese Probleme verschärfen, da, insbesondere im Sommer, nicht nur das Wasserangebot abnehmen sondern auch der Wasserbedarf zunehmen wird. Übers Jahr und für den gesamten Alpenraum gesehen, ist heute und vermutlich auch in der nahen Zukunft jedoch ausreichend Wasser vorhanden. Zu diesem Ergebnis kam eine 20-köpfige Expertengruppe, die im Auftrag der Europäischen Umweltagentur EEA (European Environment Agency, Kopenhagen) derzeit eine Studie zur Wassersituation in den Alpen und über erfolgreiche Anpassungsstrategien an die klimatischen Veränderungen erarbeitet. Am 23. und 24. Oktober 2008 kamen Wissenschaftler und Praktiker aus den acht Alpenstaaten in der Europäischen Akademie Bozen (EURAC) im italienischen Südtirol zusammen. Aktiv beteiligt waren unter anderem der Generalsekretär und die für wissenschaftliche Fragen zuständige Vize-Generalsekretärin der Alpenkonvention, die Leiterin der Klimaabteilung des österreichischen Umweltbundesamts, der Leiter des Instituts für Fernerkundung der EURAC sowie Vertreter der europäischen und der slowenischen Umweltagenturen. Die Experten gründen ihre Ergebnisse und Schlussfolgerungen vor allem auf die Analyse von sechs Fallbeispielen aus dem gesamten Alpenbogen. Es ist das erste Mal, dass sich die Europäische Umweltagentur nicht nur mit dem gesamteuropäischen Umweltzustand befasst, sondern sich direkt mit den Problemen einzelner Alpenregionen auseinandersetzt. Die Problemstellungen sind in den untersuchten Gebieten in Österreich, Frankreich, Italien (Südtirol), Slowenien und im schweizerischen Wallis ähnlich: Wasser sei generell vorhanden, so die Analyse-Ergebnisse, jedoch nicht immer zu jeder Zeit und an jedem Ort. In Spitzenzeiten, wie beispielsweise in Südtirol zur Frostberegnung als Schutz der Obstblüte im späten Winter oder in französischen Winterskiorten in der touristischen Hauptsaison, übersteige der Bedarf das Wasserangebot. Probleme ergeben sich auch aus den Ansprüchen der unterschiedlichen Wassernutzer:  So wollen Landwirte oder Wasserkraftwerkbetreiber möglichst viel Wasser entnehmen, während Unternehmen im Fremdenverkehr und Ökologen die Erhaltung einer Niedrigwasserabflussmenge fordern. In den analysierten Regionen gibt es bereits erfolgreiche Anpassungsmechanismen, wie wassersparende Bewässerungstechniken, Netzwerke der Wassernutzer oder Wassernutzungspläne. Momentan verhindere jedoch häufig die begrenzte Koordination zwischen den einzelnen,  aber auch innerhalb der Sektoren eine effiziente Wassernutzung und -verteilung, so die Experten. Als Lösung empfehlen die Wissenschaftler und Praktiker ein integriertes Wasserressourcenmanagement, an dem alle Wassernutzer, u.a. Landwirtschaft, Tourismus, Energielieferanten, aber auch Nicht-Regierungsorganisationen, die Medien und nicht zuletzt die Bevölkerung selbst, beteiligt sind. Dieses soll Wasserverluste reduzieren, zum Wassersparen anhalten, die Wasserverteilung verbessern, Kommunikationsnetzwerke unterstützen, Entscheidungsprozesse regeln und vor allem mehr Wissen bei der Bevölkerung, den Entscheidungsträgern und auch auf der wissenschaftlichen Seite generieren. Die Wasserproblematik im Alpenraum ist auch aktuelles Thema verschiedener Gremien der Alpenkonvention, die Anfang 2009 einen Alpenzustandsbericht mit dem Schwerpunkt „Wasser” herausgeben und ein Aktionsprogramm zu ⁠ Klimaschutz ⁠ und ⁠ Klimawandel ⁠ im Alpenraum verabschieden wird. Die kompletten Empfehlungen der Expertengruppe veröffentlicht die Europäische Umweltagentur in einem ca. 80-seitigen Bericht Anfang 2009. Ansprechpartner: Benno Hain, Umweltbundesamt Deutschland, Dessau-Roßlau ( benno [dot] hain [at] uba [dot] de ); Marc Zebisch, EURAC, Bozen ( marc [dot] zebisch [at] eurac [dot] edu )

Wasser_WFS - Messstellen_Pegel - OGC API Features

Der Kartendienst (WFS-Gruppe) stellt ausgewählte Geodaten aus dem Bereich Wasser dar.:Messstelle Oberflächenwasser Pegel

Extremereignis (T>100 a) für Anlagensicherheit und Hochwasserschutz

Die Extremwerte des Niederschlags mit einer Wiederkehrzeit T größer 100 Jahre zur Bemessung wasserwirtschaftlicher Anlagen des Hochwasserschutzes stellen eine Extrapolation der zum 01.01.2023 veröffentlichten Daten der „Koordinierten Starkniederschlagsregionalisierung und –auswertung“ des Deutschen Wetterdiensts (KOSTRA-DWD 2020) dar. Mit KOSTRA-DWD 2020 werden Niederschlagshöhen in Abhängigkeit von einer Niederschlagsdauer D = 5 Minuten bis D = 7 Tage und einer Wiederkehrzeit (Jährlichkeit) T = 1 Jahr bis T = 100 Jahre als Raster in einer Auflösung von 5x5 km für ganz Deutschland bereitgestellt. Die wasserwirtschaftliche Bemessungspraxis im Bereich des Hochwasserschutzes an Oberflächengewässer erfordert darüber hinaus jedoch auch Wiederkehrzeiten des Niederschlags größer 100 Jahre. Insbesondere für die Betrachtung der Hochwasserbemessungsfälle BHQ1 und BHQ2 für Stauanlagen nach DIN19700 sind diese Niederschlagsjährlichkeiten erforderlich. Aufgrund des sogenannten Heavy-Tail-Verhaltens der gewählten 3-parametrigen Generalisierten Extremwert-Verteilung (GEV) für KOSTRA-DWD 2020 ist eine direkte Extrapolation der GEV zur Schätzung von Niederschlagshöhen für Wiederkehrzeiten größer 100 Jahre nicht zu empfehlen. Interimsweise, bis die „Praxisrelevanten Extremwerte des Niederschlags“ (PEN) der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) an die neue Grundlage KOSTRA-DWD 2020 angepasst und veröffentlicht sind, werden für Baden-Württemberg daher eigens extrapolierte Extremwerte des Niederschlags zur Verfügung gestellt. Die Verwendung wird entsprechend der Arbeitshilfe zur DIN 19700 für Hochwasserrückhaltebecken in Baden-Württemberg (https://pd.lubw.de/93810) empfohlen. Die Extrapolation umfasst die Bereitstellung der Wiederkehrzeiten T = 200, 500, 1.000, 2.000, 5.000 und 10.000 Jahre über die Dauerstufen gemäß KOSTRA-DWD 2020. Die Schätzung von Niederschlagshöhen mit einer Wiederkehrzeit größer 100 Jahre basiert auf einer Anpassung der Parameter u(D) und w(D) der KOSTRA-DWD-2010-Basisgleichung hN(D,T) = u(D) + w(D) · ln(T), welche zu bisherigen Extrapolation der Niederschläge für Jährlichkeiten größer 100 Jahre in Baden-Württemberg eingesetzt wurde. Die beiden Parameter sind dabei auf die KOSTRA-DWD 2020 Niederschlagshöhen der Wiederkehrzeiten T=1 Jahr und T=100 Jahre je Dauerstufe angepasst. Die nach dieser Methodik geschätzten Bemessungsniederschläge einer Wiederkehrzeit größer 100 Jahre sind bei Verwendung ebenso wie die daraus modellierten Abflussganglinien auf Plausibilität zu prüfen.

INSPIRE Download Service (predefined ATOM) für Datensatz Messtellen Pegel

Beschreibung des INSPIRE Download Service (predefined Atom): An den Pegeln wird kontinuierlich der Wasserstand und zum Teil auch der Abfluss an ausgewählten Abschnitten von Oberflächengewässern gemessen. Der Datensatz zeigt die Standorte der Messstellen im Saarland. Messstelle Oberflächenwasser Pegel; Betrachtungsobjekt im GDZ, punkthafte Featureklasse (GDZ2010.wlowpgl);exportiert in Filegeodatabase Außer zahlreichen Datenbank Internen Attributen sind folgende anwenderrelevante Attribute vorhanden: PGLG1 = Pegel Lage (Entfernung von der Mündung) PGLG2 = Pegel Lage (Entfernung und Seite oberhalb der Mündung) PGNP = Pegelnullpunkt MSTNR = Messstellennummer MSTBEM = Messstelle Bemerkung - Der/die Link(s) für das Herunterladen der Datensätze wird/werden dynamisch aus GetFeature Anfragen an einen WFS 1.1.0+ generiert

Fließgewässer Biologische Qualitätskomponenten Phytoplankton Qualitätskomponentenspezifische Typologie

In Deutschland werden für die Umsetzung der EG-WRRL nur planktonführende Fließgewässer mittels Phytoplankton bewertet. Planktonführende Gewässertypen sind Fließgewässer, die im Saisonmittel zwischen März und Oktober eine mittlere Chlorophyll a-Konzentration über 20 µg/l unter natürlichen Abflussbedingungen aufweisen können. Dazu zählen alle sehr großen Fließgewässer mit einem Einzugsgebiet größer als 10.000 km 2 . Zusätzlich werden in Deutschland mittelgroße Tiefland- und Mittelgebirgsflüsse untersucht, da ihre natürlichen physikalischen Gegebenheiten durch eine lange Fließstrecke, ein geringes Gefälle und durch eingebundene Flussseen ebenfalls ein erhebliches Wachstum von Phytoplankton erlauben. Bäche und kleine Flüsse sind von einer Bewertung mit Phytoplankton in aller Regel ausgenommen. Wenn diese dennoch planktonführend sind, z. B. einige kleineren Flüsse des Typs 9, kann das als Hinweis auf eine ökologische Degradation gewertet werden. Als diesbezüglicher Richtwert kann ein Saisonmittel der Chlorophyll a-Konzentration von 30 μg/l (beim Typ 22 von 60 μg/l) gelten. Abb. 1: Links: Trebel bei Woitnick als Beispiel für ein langsam fließendes Gewässer des LAWA-Typs 23 (Foto: Ute Mischke, IGB). Rechts: Fließgewässer des LAWA-Typs 9 in der Niederung des Schwarzwaldes, der aufgrund der geringen Aufenthaltszeiten und hohen Fließgeschwindigkeiten kein Phytoplankton führt und deshalb nicht mit PhytoFluss bewertet wird (Foto: Roland Höfer). Zur Bewertung des Phytoplanktons in Fließgewässern anhand PhytoFluss 5.1 werden acht Phytoplankton-Fließgewässer(sub‑)typen ( PP-FG-Typ) unterschieden (Tab. 1). Sie liegen in den Ökoregionen "Zentrale Mittelgebirge" und "Norddeutsches Tiefland". Zusätzlich werden die Phytoplankton-Fließgewässertypen durch unterschiedlich große Einzugsgebiete (EZG) und die gebietsspezifischen Abflussspenden (L/(s*km²) voneinander unterschieden. Mit den Typisierungskriterien wird versucht, das Potenzial für eine Phytoplanktonentwicklung zu erfassen (Tab. 2, letzte Spalte). Die Fließgewässerabschnitte können gemäß der Kriterien (Tab. 2 ) Ökoregion Einzugsgebietsgröße (EZG) flächenbezogene Abflussspende (Abfluss/EZG-Größe) einem LAWA-Fließgewässertyp zugordnet werden. Für den Artenindex TIP und die Verwendung der drei Regions-spezifischen Indikatorlisten wird zusätzlich nach den drei "PhytoFluss-Regionen" unterschieden: Die Angabe der sogenannten "PhytoFluss-Region" erfolgt in der Eingangstabelle in einer Extraspalte. Die Phytoplankton-Fließgewässertypen können gemäß Tab. 1 den LAWA-Fließgewässertypen zugordnet werden. Die Auswahl der richtigen "PhytoFluss-Region" muss vom Experten durchgeführt werden. Entscheidend dafür sind im Wesentlichen die Höhenlage und das Temperaturregime sowie die Verweil- bzw. Fließzeiten. Tab. 1: Phytoplankton-Fließgewässertypen, LAWA-Typ, Kriterien der Subtypologie sowie mögliche PhytoFluss-Region für die Bewertung mit Phytoplankton (T = Tiefland, M = Mittelgebirge). LAWA-Typ Phytoplankton-typ Bezeichnung des Phytoplankton-Fließgewässertyps Kriterium Phytoplankton- "Subtyp" PhytoFluss-Region/ Indikatorliste Donau M T 9.2 9.2 große Flüsse des Mittelgebirges X X X * 10 10.1 kiesgeprägte Ströme des Mittel­gebirges mit großer Abflussspende Abflussspende > 10 l/s/km 2 X X 10 10.2 kiesgeprägte Ströme des Mittel­gebirges mit kleiner Abflussspende Abflussspende < 10 l/s/km 2 X ** X * 15, 15g, 17 15.1+17.1 sand-, lehm- und kiesgeprägte Tieflandflüsse mit kleinem EZG EZG 1.000-5.000 km 2 X 15, 15g, 17 15.2+17.2 sand-, lehm- und kiesgeprägte Tieflandflüsse mit großem EZG EZG > 5.000 km 2 X 20 20.1 sandgeprägte Ströme des Tief­landes mit großer Abflussspende Abflussspende > 10 l/s/km 2 X *** 20 20.2 sandgeprägte Ströme des Tief­landes mit kleiner Abflussspende Abflussspende < 10 l/s/km 2 X 23 23 Rückstau- bzw. brackwasserbeein­flusste Ostseezuflüsse EZG > 500km 2 X * Typ 9.2, 10.2 kann auch mit T-Indikatorliste bewertet werden , wenn die Höhenläge kleiner 200 m ü.NN beträgt und der Charakter den Tieflandgewässern ähnelt, z. B. Weser, Hess. Oldendorf oder Weiße Elster, uh. Gera. ** Typ 10.2-Abschnitte können auch unterhalb von 200 m ü.NN noch mit der M-Indikatorliste bewertet werden, wenn das Abflussregime dem des Mittelgebirges ähnelt (pluvial, nival), z. B. Elbe, Schmilka (NN+ 116 m) oder Main, Bischofsheim. *** Typ 20.1-Probestellen liegen in Deutschland ausschließlich im Rhein, der wegen hoher Fließgeschwindigkeit seinen Mittelgebirgscharakter bis weit ins Tiefland hinein beibehält, z. B. Rhein, Duisburg. Eine stimmige Zuordnung der PhytoFluss-Region ist im Übergangsbereich Mittelgebirge zu Tiefland schwierig (siehe oben *) und kann auch nach Plausibilität des Bewertungsergebnisses erfolgen. Innerhalb des Einzugsgebiets der Donau kann es passend sein, die Zuflüsse auch der PhytoFluss-Region Mittelgebirge zuzuordnen. Ob sich in Fließgewässern Phytoplankton bilden kann, hängt von der Aufenthaltszeit bzw. den Fließzeiten ab sowie von weiteren Faktoren wie Trübe, Turbulenz und Grazing. Eine "wahrscheinliche" Biomasseausprägung in den Phytoplankton-Subtypen gibt die Tabelle 2 wider. Tab. 2: Phytoplankton-Biomasseausprägung in den Phytoplankton-Fließgewässertypen. Chl a = Chlorophyll a, GesP = Gesamtphosphor. Phytoplankton-typ Bezeichnung des Phytoplankton-Fließgewässertyps Biomasseausprägung (Chl a pro GesP-Einheit ) 9.2 große Flüsse des Mittelgebirges hoch 10.1 kiesgeprägte Ströme des Mittel­gebirges mit großer Abflussspende niedrig 10.2 kiesgeprägte Ströme des Mittel­gebirges mit kleiner Abflussspende sehr hoch 15.1+17.1 (große) sand-, lehm- und kiesgeprägte Tieflandflüsse mit kleinem EZG niedrig 15.2+17.2 (große) sand-, lehm- und kiesgeprägte Tieflandflüsse mit großem EZG hoch 20.1 sandgeprägte Ströme des Tief­landes mit großer Abflussspende niedrig 20.2 sandgeprägte Ströme des Tief­landes mit kleiner Abflussspende sehr hoch 23 Rückstau- bzw. brackwasserbeeinflusste Ostseezuflüsse sehr hoch

B 2.3: Transport of agrochemicals in a watershed in Northern Thailand - Phase 3

Das Projekt "B 2.3: Transport of agrochemicals in a watershed in Northern Thailand - Phase 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Fachgebiet Biogeophysik durchgeführt. Land use changes of the last decades in the mountainous regions of Northern Thailand have been accompanied by an increased input of agrochemicals, which might be transferred to rivers by surface and/or subsurface flow. Where the river water is used for household consumption, irrigation and other purposes, agrochemical losses pose a serious risk to the environment and food safety. In the first and the second phase, subproject B2 collected data on and gained knowledge of the vertical and lateral transport processes that govern the environmental fate of selected agrochemicals at the plot and the hillslope scale (Ciglasch et al., 2005; Kahl et al., 2006). In the third phase, B2.3 will turn from the hillslope to the watershed scale. For simulation of water flow and pesticide transport the SWAT model (Neitsch et al., 2002b) will be adapted and used. The study area will be the Mae Sa watershed (138 km2), which includes the Mae Sa Noi subcatchment where B2 carried out detailed investigations during the last two phases. The specific focus of the subproject will be the parameterization and calibration of the SWAT model and its integration into the model network of the SFB. The SFB database has been established and can be used for model parameterization. In addition, high-quality geo-data are available from the Geoinformatic and Space Technology Development Agency (GISTDA) in Chiang Mai. For model calibration, discharge measurements are available for the Mae Sa Noi subcatchment (12 km2) and for the neighboring Mae Nai subcatchment (18 km2). To collect data on the Mae Sa watershed discharge, at the very beginning of the third phase gauging stations will be established in a midstream position and at the outlet of the watershed. Pesticide fluxes will be measured at each gauging station as well as in the Mae Sa Noi subcatchment, where B2.2 has operated two flumes equipped with automatic discharge-proportional water samplers since 2004. Rainfall distribution and intensity will be monitored with a net of automatic rain gauges. Hydrograph separation will be performed using soil and river temperatures (Kobayashi et al., 1999). Within the watershed temperature loggers will be installed at different soil depths to measure the temperature of the different discharge components. Already at the beginning of the second year of the third phase we will start to couple the SWAT model with land use and farm household models of the SFB and to use the model to assess the effect of land use and land management changes on the loss of pesticides to surface waters.

Fließgewässer Biologische Qualitätskomponenten Makrophyten / Phytobenthos Diatomeen Probennahme und Aufbereitung

In Fließgewässern der Mittelgebirge und des Norddeutschen Tieflandes erfolgt die Probenahme gemäß PHYLIB im Idealfall gemeinsam mit der Kartierung und Probenahme der Makrophyten und des Phytobenthos ohne Diatomeen (PoD) in den Monaten Juli und August nach mehrwöchig stabilen hydrologischen Bedingungen. Wird die Probenahme der Diatomeen unabhängig von den anderen beiden Teilkomponenten durchgeführt, kann sie in der Zeit von Juli bis September erfolgen. In Gewässern mit alpinem Abflussregime stellt der Spätwinter den besten Zeitraum dar. In versauerten Bächen der Mittelgebirge wird die Probenahme zwei bis vier Wochen nach der Schneeschmelze durchgeführt, um die Zustände bei höchster Säurebelastung zu erfassen. Material für die Probenahme Topographische Karten 1:25.000 bzw. 1:50.000 GPS-Gerät Exemplar der Handlungsanweisung Feldprotokoll Schreibmaterialien (Bleistifte) Wathose Weithalsflaschen oder -gläschen vorgefertigte Etiketten und/oder wasserfeste Stifte zur Beschriftung der Probengefäße Zahnbürste, Teelöffel, Spatel o. ä. Ethanol (96 %) Fotoausrüstung Sicherheitsausrüstung Vor der Probenahme sind die Probengefäße sorgfältig mit einem wasserfesten Stift zu beschriften oder einem dauerhaft haltbaren Etikett zu bestücken. Die Beschriftung muss eine spätere Zuordnung von Probengefäß, Diatomeensuspension und Dauerpräparat gewährleisten und sollte folgende Angaben umfassen: Codierung (eindeutige Kennung, die den Bezug zu Begleitinformationen herstellt) Gewässername Probestelle (eindeutige Benennung) beprobtes Substrat Datum der Probenahme Probenehmer Der Diatomeenbewuchs wird als Mischprobe von den vorhandenen Bodensubstraten in möglichst repräsentativen Anteilen entnommen. Dies gilt für strukturell ungestörte wie auch für durch Verbauung degradierte Fließgewässer mit anthropogen eingebrachten Substraten. Die Probe ist in einer dauerhaft von Wasser überfluteten Tiefenzone zu entnehmen, um das Einbringen von aerophilen Arten zu vermeiden, die an wechselfeuchte Bedingungen angepasst sind. Dies gilt insbesondere für Gewässer mit kurzzeitig stark schwankenden Abflüssen und für Schifffahrtsstraßen. Die Diatomeenprobenahme findet vor den Begehungen der Makrophyten- und PoD-Kartierung statt, um das Probenmaterial aus einem möglichst ungestörten Bereich entnehmen zu können. Die Probenahme ist möglichst schonend durchzuführen, um die Bestände des PoD und der Makrophyten nicht zu schädigen. Die Begehung erfolgt entgegen der Fließrichtung. Es ist darauf zu achten, dass innerhalb des Untersuchungsabschnittes keine Zuflüsse oder Drainagen einmünden. Bei kleineren Gewässern ist der gesamte Gewässerquerschnitt zu beproben. Die Maßnahmen der Arbeitssicherheit sind grundsätzlich bei allen Probenahmen einzuhalten. In Abhängigkeit vom Gewässertyp können die vorhandenen Substrattypen von Hartsubstraten (Blöcke, Steine) bis hin zu Sand und Weichsedimenten reichen, die in unterschiedlicher Weise beprobt werden. Die Bewuchsdichte auf Hartsubstraten kann in Abhängigkeit vom Gewässertyp und des Probenahmezeitpunktes sehr unterschiedlich sein. Nicht selten ist der Diatomeenbewuchs makroskopisch nicht erkennbar, kann aber durch Betasten der Substratoberfläche erfühlt werden. Bei der Probenahme werden mindestens zehn Steine in ursprünglicher Ausrichtung vorsichtig von Hand entnommen. Der Bewuchs wird mit einer Zahnbürste geeigneter Härte, einem Teelöffel oder einem Spatel flächig abgekratzt und in ein beschriftetes Weithalsprobengefäß überführt. Bei Gebrauch von Zahnbürsten sind diese wegen der hohen Gefahr von Verschleppungen von Diatomeen nur einmalig zu verwenden oder zwischen zwei Probenahmen in einem Ultraschallbad gründlich zu reinigen. Gut entwickelte Diatomeengesellschaften sind als makroskopisch sichtbarer Bewuchs anhand ihrer braunen Pigmentierung oder einer puddingartigen bis locker flockigen und dann zumeist auch voluminösen Struktur erkennbar. Der Bewuchs ist am besten mit einem Löffel vorsichtig abzuheben, in horizontaler Aufwärtsbewegung durch das Wasser zu führen und in ein beschriftetes Weithalsprobengefäß zu überführen. Alternativ ist die Handbeprobung, bei der mit einer scherenartigen Schließbewegung von Mittelfinger und Ringfinger der horizontal über das Substrat gleitenden Hand der Bewuchs auf die Handfläche gebracht und vorsichtig aus dem Wasser gehoben wird. Beide Methoden eignen sich in Wassertiefen bis ca. 1 m, abhängig von der Körpergröße und Armlänge des Probenehmers. Für die Entnahme aus größeren Tiefen bieten sich verschiedene Saug- oder Pumpsysteme an. Bei Sandsubstraten und Weichsedimenten ist grundsätzlich darauf zu achten, dass nur die obersten Millimeter entnommen werden. Dadurch wird der Zeitaufwand für die Präparation verkürzt und der Anteil der sich bei der mikroskopischen Analyse im Dauerpräparat störend auswirkenden Fremdpartikel vermindert Um eine für die Auswertung ausreichende Diatomeenmenge sicherzustellen, sollte nach Absetzen im Probengefäß mindestens 5-10 ml Diatomeensediment vorliegen. Die Fixierung der Probe erfolgt vor Ort, spätestens aber am Abend des Probenahmetages durch Zugabe von Ethanol in einer Endkonzentration von ca. 60 %. Die Dokumentation der Probenahme und der Gegebenheiten vor Ort ist eine wichtige Grundlage für die spätere Auswertung und Interpretation der Ergebnisse. Für die Diatomeenprobenahme liegt ein standardisiertes Kartierprotokoll zur Verfügung, ebenso Versionen für kombinierte Untersuchungen mit den Teilkomponenten Makrophyten und/oder Phytobenthos ohne Diatomeen . Die Lage der Probestelle ist möglichst genau in eine topographische Karte des Maßstabes 1:25.000 oder 1:50.000 einzutragen, aus der später die Rechts- und Hochwerte der Probestelle ermittelt werden können. Alternativ können die Koordinaten mittels eines GPS-Gerätes direkt erfasst werden. In diesem Fall sollten Anfangs- und Endpunkt des Untersuchungsabschnittes so genau wie möglich festgehalten werden. An jeder Probestelle sind mindestens zwei Fotografien (gewässeraufwärts und -abwärts) anzufertigen. Die lichtmikroskopische Bestimmung von Diatomeen erfolgt anhand der arttypischen Strukturen des Kieselsäureskelettes, das im lebenden Zustand von organischen Zellbestandteilen überdeckt wird. Vor der taxonomischen Auswertung müssen diese durch Oxidation (z. B. mit starken Säuren oder Wasserstoffperoxid) entfernt werden. Zurück bleibt eine Diatomeensuspension, die von störenden organischen Zellbestandteilen und weiteren organischen Komponenten befreit ist. Die Aufbereitung mit Salz- und Schwefelsäure wird hier empfohlen, da das PHYLIB-Verfahren auf Grundlage dieser Präparationsmethode entwickelt und geeicht wurde und ein hoher Reinheitsgrad der Präparate resultiert. Alternativ kann die Aufbereitung mit Wasserstoffperoxid (siehe unten) durchgeführt werden. Zur Analyse im Lichtmikroskop werden anschließend Dauerpräparate hergestellt, die bei fachgerechter Lagerung über viele Jahrzehnte hinweg haltbar sind. Die Säurepräparation besteht aus zwei Schritten, dem Kochen mit Salz- und mit Schwefelsäure oder Wasserstoffperoxid wobei giftige Gase entstehen. Die in der Folge beschriebene Ausführung ist daher unter einem leistungsfähigen und säurebeständigen Abzug mit der gebotenen Vorsicht und unter Einhaltung der Arbeitsschutzmaßnahmen durchzuführen. Schutzkleidung und Augenschutz sind obligatorisch. Bei allen Arbeitsschritten ist streng darauf zu achten, dass keine Verschleppung der mikroskopisch kleinen Diatomeenschalen zwischen verschiedenen Proben stattfinden kann. Alle Arbeitsgeräte sind daher nach Kontakt mit einer Probe sorgfältig unter fließendem Leitungswasser zu reinigen. Aufgrund der erforderlichen Sedimentationszeiten müssen zur Durchführung der Säurepräparation ca. 14 Tage veranschlagt werden. 1. Schritt: Kochen mit verdünnter Salzsäure Dauer 30 Minuten (bei stark kalkhaltigen Proben bis zu 60 Minuten) Stielchen und Gallerten der Zellen werden aufgelöst und die Kieselsäureschalen vom Substrat (z. B. Sandkörner) getrennt. Zudem wird die Bildung von Gips bei der sich anschließenden Schwefelsäure-Behandlung verhindert. 2. Schritt: Kochen mit konzentrierter Schwefelsäure oder Wasserstoffperoxid Dauer bis zu 8 Stunden (je nach Gehalt an organischem Material) Oxidation der organischen Bestandteile in der Probe Für die Säurepräparation werden folgende Materialien benötigt: Chemikalien Salzsäure 25% z. A. Schwefelsäure 95-97% z. A. Kaliumnitrat z. A. Weitere Ausstattung Abzug Heizplatte Schutzkleidung (Laborkittel, Schutzbrille, säurebeständige Laborhandschuhe) Bechergläser (hohe Form, Fassungsvermögen mindestens 150 ml) Uhrgläser mit Durchmesser entsprechend den Bechergläsern Becherglaszange Siedestäbchen ggf. Mörser und Pistille zum Zerreiben des Kaliumnitrats Spatel kleines Kunststoffsieb mit Durchmesser entsprechend den Bechergläsern Universal-Indikatorpapier zur pH-Wert-Bestimmung Aqua dest. Spritzflasche Rollrandgläschen oder Schraubgläschen mit Dichtung zur Aufbewahrung der Suspensionen (Volumen mindestens 10 ml) beschriftete Etiketten für Suspensionsgläschen Vorbereitende Arbeiten zur Säurepräparation sind: Bechergläser für eindeutige Zuordnung mit Bleistift beschriften bei hohem Wasseranteil der Probe das Material 24 Stunden absetzen lassen und anschließend überschüssiges Wasser vorsichtig abdekantieren Probe durch Schütteln gut mischen und ca. 20 ml in Becherglas überführen Sichern eines Teils des verbleibenden Materials als Rückstellprobe Probe mit 20 - 40 ml verdünnter Salzsäure versetzen Vorsicht: Bei kalkhaltigen Proben kann es anfänglich zu einer starken Schaumentwicklung kommen, in diesem Fall die Salzsäure zunächst schrittweise in kleinen Mengen zugeben. Probe auf der Heizplatte zum Kochen bringen und ca. 30 Minuten kochen. Weist die Probe einen hohen Sandanteil auf, kann es zu Bewegungen der Bechergläser auf der Heizplatte kommen. In diesem Fall muss die Position der Bechergläser auf der Heizplatte regelmäßig korrigiert werden. Nach Erkalten der Probe grobe Substratreste durch ein Kunststoffsieb absieben und das Becherglas mit Leitungswasser auffüllen Probe stark aufrühren um Sand, Kies und kleinere Steine soweit wie möglich zu entfernen und nach einer maximal einminütigen Sedimentationszeit vorsichtig abdekantieren Probe 24 Stunden sedimentieren lassen Der sich anschließende Waschvorgang besteht aus dem vorsichtigen Abdekantieren auf etwa ein Drittel des Probevolumens, dem Auffüllen mit Leitungswasser und einer mindestens 24-stündigen Sedimentationszeit. Der Waschvorgang wird insgesamt viermal durchgeführt. (Alternativ kann die Probe zwischen den Waschvorgängen in einer Tischzentrifuge etwa 10 Minuten lang bei maximal 2000 Umdrehungen pro Minute abzentrifugiert und der wässrige Überstand auf etwa ein Drittel abdekantiert oder mit der Wasserstrahlpumpe entfernt werden. Diese Vorgehensweise erlaubt eine schnellere Aufbereitung, ist aber arbeitsintensiver und birgt die Gefahr insbesondere langschalige Diatomeen zu zerbrechen.) Probe durch Abdekantieren auf einen geringen Wasseranteil einengen und mit 20 - 30 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzen Becherglas mit einem Siedestäbchen versehen, einem Uhrglas abdecken und auf der Heizplatte zum Kochen bringen In Abständen von etwa 20 Minuten mit einem Spatel eine Prise Kaliumnitrat zugegeben bis sich die Probe weiß entfärbt oder eine schwach grau bis gelbliche Farbe annimmt. Bei geringen Mengen organischer Bestandteile sind bereits wenige Zugaben von Kaliumnitrat ausreichend, bei einem hohen Anteil kann der Kochvorgang bis zu acht Stunden dauern. Probe nach dem Farbumschlag 20 Minuten auf der ausgeschalteten Heizplatte belassen und dann auf einer glatten, säurebeständigen Arbeitsfläche weiter abkühlen lassen. Nach dem Abkühlen der Probe und dem Absetzen der Diatomeen bilden diese einen weißen bis gräulichen Bodensatz. Anschließend werden die Proben gewaschen bis der Neutralpunkt erreicht ist. Dazu wird die Probe vorsichtig auf etwa ein Drittel ihres Volumens abdekantiert und mit Leitungswasser aufgefüllt. Die Sedimentationszeit zwischen den Waschvorgängen sollte mindestens 24 Stunden betragen. Vorsicht: Beim ersten Wässern der Probe nach dem Kochvorgang ist mit großer Vorsicht vorzugehen, da es zu heftigen Reaktionen kommen kann. Das Erreichen des Neutralpunktes ist mit pH-Papier zu überprüfen. Zumeist ist mindestens achtmaliges Waschen erforderlich. Der letzte Waschvorgang erfolgt mit destilliertem Wasser. Suspension im Becherglas durch Schütteln gut durchmischen und in ein beschriftetes Gläschen überführen Alternativ zur Oxidation mit Schwefelsäure und Kaliumnitrat kann auch Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel eingesetzt werden. Vorsicht: Der Reaktionsprozess kann sehr dynamisch verlaufen und erfordert Arbeitserfahrung und strenge Beaufsichtigung. Probe durch Abdekantieren auf einen geringen Wasseranteil einengen und mit 10 - 20 ml Wasserstoffperoxid versetzen Becherglas mit Inhalt langsam und vorsichtig auf der Heizplatte erhitzen bis Gasentwicklung einsetzt, vorsichtig bis zum Kochen weiter erhitzen, Überschäumen verhindern Kochprozess ca. 15 - 30 Minuten fortsetzen, bis sich die Probe weiß bis grau entfärbt. Bei einem hohen Anteil organischer Substanzen kann der Kochvorgang bis zu einer Stunde dauern. Diatomeensuspension im Becherglas auf einer glatten, oxidationsbeständigen Arbeitsfläche weiter abkühlen lassen. Nach dem Abkühlen der Probe und dem Absetzen der Diatomeenschalen bilden diese einen weißen bis gräulichen Bodensatz. Anschließend werden die Proben zweimal mit destilliertem Wasser gewaschen und der wässrige Überstand abzentrifugiert oder nach der Sedimentation des Diatomeenmaterials abdekantiert, um Reste des Wasserstoffperoxids zu entfernen. Die Sedimentationszeit zwischen Waschvorgängen sollte mindestens 24 Stunden betragen. Niederschlag im Zentrifugenglas bzw. Becherglas durch Zugabe von destilliertem Wasser und Schütteln gut durchmischen und in ein beschriftetes Gläschen überführen Zur Herstellung von Dauerpräparaten wird die Diatomeensuspension nach dem Eintrocknen in Kunstharz (Naphrax) eingebettet. Die Präparate sind bei sachgemäßer Lagerung dauerhaft haltbar, können in einer Belegsammlung archiviert und auch nach vielen Jahrzehnten noch ausgewertet werden. Materialien Deckgläser (empfohlen werden runde Deckgläser mit Durchmesser 18 mm, alternativ können rechteckige Deckgläser ca. 18 x 24 mm verwendet werden) Haushaltsspülmittel Kosmetiktücher Pipetten Aqua dest. Uhrgläser (Durchmesser entsprechend der Becherglasgröße) Deckglaspinzette oder rundgebogene Pinzette Objektträger (Kanten geschliffen) Bunsenbrenner oder Heizplatte Abzug Naphrax 1 Beschriftete Etiketten für Objektträger Präparatekasten oder -mappe 1 Naphrax wird vom englischen Hersteller ohne Zugabe von Toluol versendet. Um die für die Präparateherstellung dünnflüssige Konsistenz herzustellen, muss anhand der beigefügten Anleitung vor Gebrauch Toluol zugesetzt werden. Bei häufigem Gebrauch und/oder unzureichendem Verschluss wird Naphrax zähflüssig und muss durch erneute Zugabe von Toluol verdünnt werden. Im deutschen Handel wird seit einigen Jahren auch gebrauchsfertiges toluolfreies Naphrax angeboten und kann hier bezogen werden. Von großer Wichtigkeit ist eine einheitliche und haltbare (!) Beschriftung der Objektträger und Suspensionsgläschen. Sie dient den Zwecken der Qualitätssicherung, ermöglicht die Herstellung weiterer Präparate zu einem späteren Zeitpunkt und ist Bestandteil der archivierten Diatomeensammlungen der Bearbeiterinnen und Bearbeiter. Die Beschriftung sollte folgende Angaben umfassen: Gewässer Probestelle Codierung (Kennung, die den Bezug zu möglichen Begleitinformationen herstellt) Datum der Probenahme Beprobte Substrate (optional) Bearbeiter (taxonomische Auswertung) Deckgläschen durch kurzes Eintauchen in heißes, stark spülmittelhaltiges Wasser reinigen und anschließend abtrocknen Diatomeensuspension durch Schütteln des Gläschens gut durchmischen und kurz (maximal 30 Sekunden) sedimentieren lassen Mit einer sauberen Pipette eine geringe Menge aus dem oberen Zentimeter der Suspension entnehmen und auf das Deckgläschen auftropfen. Um Konvektionen zu vermeiden, ist der Tropfen möglichst flach zu halten. Stark konzentrierte Suspensionen (deutliche Färbung) vor dem Auftropfen mit destilliertem Wasser in einem Uhrgläschen verdünnen und die verdünnte Suspension vor dem Auftropfen durch Füllen und Entleeren der Pipette gut durchmischen Um Kontaminationen zu vermeiden, Pipetten und Uhrgläschen vor der Behandlung verschiedener Proben unter fließendem Wasser gut reinigen An der Luft erschütterungsfrei und staubgeschützt trocknen lassen Fettfreien Objektträger mit beschriftetem Etikett versehen Einen Tropfen Naphrax auf den Objektträger aufbringen Deckgläschen mit einer Pinzette aufnehmen und mit der beschickten Seite nach unten auf das Naphrax auflegen. Dabei ist darauf zu achten, dass das Deckgläschen erst über dem Naphraxtropfen nach unten gewendet wird. Um das Lösungsmittel auszutreiben, den Objektträger über einem Bunsenbrenner bei kleiner Flamme erhitzen, bis das Naphrax etwa 5 bis 10 Sekunden Blasen wirft. Alternativ kann das Lösungsmittel auf einer Heizplatte bei 100oC ausgetrieben werden. Mit Hilfe einer Pinzette prüfen, ob das Deckglas fest mit dem Objektträger verbunden ist und ggf. nochmalig erhitzen bis das Lösungsmittel vollständig ausgetrieben ist Objektträger sofort auf einer glatten Arbeitsfläche lagern und abkühlen lassen Nach Abschluss der Präparateherstellung der Diatomeensuspension 5 bis 10 Tropfen Glycerin zugeben, um ein Eintrocknen bei der langfristiges Lagerung zu verhindern Suspensionsgläser in einer Sammlung archivieren Eine optimale Diatomeendichte im Präparat liegt vor, wenn nach Durchmustern eines vollständigen Transsektstreifens die erforderliche Zahl von Diatomeenobjekten (siehe „Mikroskopische Auswertung“ unter „Bestimmung“) gezählt ist. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass auf dem Deckglas durch Konvektionen im Suspensionstropfen eine teilweise Entmischung stattfinden kann. So können bei starken Konvektionsströmen kleinschalige, leichte Diatomeen in der Deckglasmitte konzentriert sein, während sich große, schwere Schalen überproportional häufig in den Randbezirken finden. Um Bakterien- oder Pilzbefall zu verhindern, wird die verbleibende Suspension nach der Herstellung der Dauerpräparate durch Zugabe von 3 ml Ethanol dauerhaft konserviert. Schließt sich die Präparateherstellung nicht unmittelbar an die Säureaufbereitung an und wird die Suspension zunächst mittel- bis langfristig gelagert, erfolgt die Zugabe von Ethanol direkt im Anschluss an die Säurebehandlung. Um ein Eintrocknen der Suspension zu verhindern, können vor der abschließenden Archivierung fünf bis zehn Tropfen Glycerin zugegeben werden. Vor der Fertigung neuer Dauerpräparate muss dieses jedoch wieder ausgewaschen werden.

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