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Lebensraum Röhricht

Das ist ein Motto, das Berlin sich wortwörtlich zu Eigen macht: mit dem Programm zur Erhaltung und Neuansiedlung von Röhrichten. An mindestens einem Drittel der Ufer von Spree-, Dahme- und Havelseen soll das gelingen. Das hilft nicht nur gegen Erosion und sorgt für eine bessere Wasserqualität, es erfreut auch den Naturfreund. Viele Tierarten, darunter Vögel, Fische, Würmer, Krebse und Insekten sind für die neuen Wohnungen und Brutplätze, die sie im Röhricht finden, dankbar. Aufgrund der hohen Bedeutung für den Naturhaushalt sind Röhrichte in Berlin gesetzlich geschützt. Betrachtet man allein die Anzahl der Pflanzenarten, aus denen Röhrichte bestehen, erscheinen sie wie artenarme Lebensräume. Mit nur wenigen Pflanzenarten, manchmal auch nur einer, sind sie so etwas wie natürliche Monokulturen. Vorherrschend ist fast immer das Schilfrohr, das der Selbstreinigung der Gewässer dient. Die Klärfunktion übernimmt aber nicht die Pflanze selbst, sondern die Algen und Kleintiere auf den Stängeln. Und hier ist richtig was los. Über Wasser entsteht die hohe Artenvielfalt durch die vielen Wirbellosen, wie Blattläuse, Käfer, Zikaden, Milben, Spinnen, Libellen, Gallmücken, Fliegen und Schmetterlinge. Auf Tauchstation sieht es ähnlich aus: Kleinkrebse, Käfer und Larven verschiedener Insekten, Algen und Kleintiere, die an den Halmen der Pflanzen haften, dienen Schnecken, Jungfischen und Kaulquappen als Nahrung. Fische und Amphibien finden zwischen den Halmen einen Laichplatz. Für die Musik sorgen die im Röhricht lebenden Vögel. Rohrammer, Rohrschwirl, Teichrohrsänger, Drosselrohrsänger, Schilfrohrsänger, Wasserralle und Blessralle finden im Röhricht geeignete Nistplätze und nutzen die Halme auch als Sitzwarte, Schlafplatz oder Nahrungsreservoir. Bis 2015 waren die Ufer des Wuhleteichs wenig natürlich, steil abfallend und teilweise mit Betonplatten befestigt. Klar, dass da nur wenig Platz für die Entwicklung eines Röhrichtgürtels blieb. Nun entsteht am Westufer sukzessive ein neues, 1.500 m² großes Röhrichtgebiet. Ziel ist es, die Röhrichtflächen am Wuhleteich in den kommenden Jahren insgesamt auf 2.000 bis 3.000 m² zu erweitern. Schon in den 1960er Jahren wurde klar, dass Röhrichte an den Ufern der Berliner Flüsse und Seen aufgrund der intensiven Nutzung stark beeinträchtigt waren. Als Antwort beschloss das Berliner Abgeordnetenhaus im Jahr 1986 das Berliner Röhrichtschutzprogramm. Seit 1995 wurden viele neue Schilfgürtel angepflanzt. Zwischen 1990 bis 2010 wuchs die Röhrichtfläche in Berliner Gewässern so um 23 Prozent. Heute sind von 210 km Ufern wieder etwa 56 km mit Röhricht bestanden, 23 km der Ufer werden durch Palisaden vor Wellenschlag geschützt. Der Rückgang des Röhrichts und die damit einhergehende Erosion der Ufer konnte durch diese Maßnahmen gestoppt werden. Röhricht und dessen Schutz

Hessen und Rheinland-Pfalz informieren mit vielerlei Initiativen zum Weltwassertag am Mainzer Rheinufer

Hessen und Rheinland-Pfalz informieren mit vielerlei Initiativen zum Weltwassertag am Mainzer Rheinufer Eine der Initiativen zur Realisierung eines nachhaltigen Wasserressourcen- und Gewässermanagements ist der alljährlich am 22. März weltweit stattfindende „Wassertag“. Am kommenden Freitag werden das hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie sowie das rheinland-pfälzische Landesamt für Umwelt gemeinsam den Aktionstag gestalten. Die Rheinwasseruntersuchungsstation (RUSt) auf der Mainzer Seite der Theodor-Heuss-Brücke ist in der Zeit von 9 bis 15 Uhr für interessierte Besucher und Schulklassen geöffnet. Es werden Führungen durch die Station angeboten und Experten informieren über Themen rund ums Wasser. Geplant sind Informationsvorträge, die unter anderem den Fragen nachgehen: Wie gelangen Stoffe des täglichen Lebens in unsere Fließgewässer? Was steckt hinter dem Warn- und Alarmplan Rhein? Dazu gewähren die Gewässerbiologen Einblicke in das „bewegte Leben“ des Rheins. Durch das Okular sind Kleinkrebse, Fische und Muscheln zu entdecken. Bei gutem Wetter ist eine Ausstellung zu diversen Wasserthemen im Außenbereich vor der RUSt geplant. Dort wird informiert zu Pflanzenschutzmitteln, Arzneimitteln und Nähstoffen im Wasser und natürlich zum aktuellen Thema Mikroplastik in Gewässern. In der Generalversammlung der Vereinten Nationen wurde die sogenannte Wasserdekade 2018 bis 2028 beschlossen. Diese verfolgt im Wesentlichen zwei Ziele: nämlich die Verbesserung der Wissensverbreitung zum Thema Wasser und Gewässerschutz sowie die Stärkung der Kommunikationsmaßnahmen zur Umsetzung der wasserbezogenen Ziele. Es lohnt sich also am Aktionstag bei der Rheinwasseruntersuchungsstation vorbeizuschauen.

Toxikologische Testverfahren mit Organismen aller trophischen Niveaus, Ueberpruefung von Waschmittelablaugen

Das Projekt "Toxikologische Testverfahren mit Organismen aller trophischen Niveaus, Ueberpruefung von Waschmittelablaugen" wird/wurde ausgeführt durch: Österreichische Bundesanstalt für Wassergüte.Ueberpruefung der Toxizitaet von 42 Waschmittelablaugen mit Fischen (Salmo gairdneri R), Kleinkrebsen (Daphnia magna S), Kresse (Lepidium sativum L), Gruenalgen (Selenastrum capricornutum P) und Bakterien (Photobacterium phosphoreum) nach einschlaegigen Normen und Vorschriften.

Erwärmung der antarktischen Meere hat Einfluss auf den Lebensraum von Krill

Anarktischer Krill ist die Hauptnahrungsquelle für Wale, Robben, Pinguine, Vogel- und Fischarten. Krill reagiert jedoch sehr empfindlich auf veränderte Wassertemperaturen, besonders in den Gebieten, in denen die Kleinkrebse heranwachsen. Forscher des British Antarctic Survey and Plymouth Marine Laboratory untersuchten das Krill-Aufkommen im Weddell-Meer, der Schottischen See zwischen der Antarktischen Halbinsel und Feuerland sowie der Drake-Passage zwischen der Südspitze Südamerikas und der Nordspitze der Antarktischen Halbinsel. In dieser Region hat sich die Wassertemperatur in den letzten 50 Jahren bereits um ein Grad Celsius erhöht. Prognosen gehen davon aus, dass die Temperatur bis zum Ende des Jahrhunderts um mindestens ein weiteres Grad ansteigen könnte. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden am 21. August 2013 in der Online-Zeitschrift PLoS ONE veröffentlicht. Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass bei zunehmende globaler Erwärmung sich der Lebensraum des Arktischen Krills um bis zu 20% verkleinern könnte, stellenweise sogar um bis zu 55 Prozent.

Seen Biologische Qualitätskomponenten Phytoplankton

Die im Freiwasser von Seen schwebenden Algen werden als Phytoplankton bezeichnet. Die Menge und Zusammensetzung hinsichtlich Arten und Algenklassen ist von der Lichtverfügbarkeit und vor allem dem Gehalt an Nährstoffen wie Phosphor, Stickstoff oder Silizium abhängig. Gemäß der WRRL müssen alle Seen mit einer Wasserfläche von mehr als 0,5 km² mit Phytoplankton bewertet werden. Abb. 1: Die Grünalge Botryococcus braunii kommt in sauberen Seen vor (Foto: Ute Mischke, IGB). Durch den Menschen verursachte Nährstoffbelastungen, wie sie von Kläranlagen oder landwirtschaftlicher Düngung ausgehen können, werden vom Phytoplankton angezeigt. Die Reaktionszeit beträgt dabei oft nur Tage bis wenige Wochen. Die Phytoplanktonentwicklung ist jahreszeitabhängig. Viele Seen bilden im Frühjahr eine "Blüte" aus oder reagieren kurzfristig auf Nährstoffeinträge z. B. durch Hochwasser. Das pflanzliche Phytoplankton kann durch ebenfalls schwebende, tierische Organismen (Zooplankton, insbesondere Kleinkrebse) gefressen werden. Diese kommen abhängig von ihrem Lebenszyklus und der Wassertemperatur erst ab Mai oder Juni zahlreicher vor. Sie bevorzugen als Futter die kleineren Formen unter den Planktonalgen und können eine Phytoplanktonblüte von für sie gut fressbaren Arten stark dezimieren. Das Wasser wird dann besonderes klar und durchsichtig und man bezeichnet dies als Klarwasserstadium. Tiefere Seen besitzen im Sommerhalbjahr eine Temperaturschichtung. Das wärmere Wasser liegt in einer relativ geringmächtigen Schicht an der Oberfläche des Sees. In der Tiefe, unterhalb der sogenannten Sprungschicht, liegt das etwas schwerere, kalte Wasser. In stabil geschichteten Seen wächst das Phytoplankton in der Regel in der oberen, wärmeren Zone, welche sich bis zur Sprungschicht witterungsbedingt (Wind, Regen) immer wieder durchmischen kann. In flachen Seen kann sich eine Temperaturschichtung nicht oder nur für kurze Zeit aufbauen, da der Wasserkörper leichter bis zum Grund durchmischt werden kann. In der Tiefe und nahe des Sediments befindet sich jedoch oft nährstoffreicheres Wasser, welches dann in die gesamte Wassersäule eingemischt wird. Deshalb besitzen flache Seen auch unter naturnahen Bedingungen einen höheren Nährstoffstatus als tiefe Seen. Diese unterschiedlichen Voraussetzungen werden bei der WRRL-Bewertung berücksichtigt und z. B. Flachseen entsprechend milder bewertet. Das Ausmaß der pflanzlichen Primärproduktion wird als Trophie bezeichnet. Je höher der Nährstoffgehalt, desto höher die Trophie und die möglichen Phytoplanktonbiomassen. Die durch den Menschen verursachte Nährstoffanreicherung in Gewässern wird als Eutrophierung bezeichnet. Stark eutrophierte Gewässer können unerwünschte Algenmassenentwicklungen ausbilden. Wenn diese durch Blaualgen gebildet werden (s. Abb. 2), wie es z. B. im Spätsommer der Fall sein kann, können Probleme durch Algengifte (Blaualgentoxine) auftreten. Abb. 2: Algenblüte im Blankensee (Foto: Ute Mischke, IGB). Für die Bewertung von Seen mit Phytoplankton steht das PhytoSee-Verfahren zur Verfügung. Für die Bewertung kann die Desktop Version 7.1 angewendet werden, es empfihelt sich aber eine Bewertung mit dem PhytoSee Online Tool , welches ab der Version 8.0.x verfügbar ist ( Riedmüller et al. 2022 ).

Uran in Oberflächengewässern ..... Ausgabe 8/2013

Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz August 2013 Uran in Oberflächengewässern Niedersachsens 1. Allgemeines Uran (chemisches Symbol: U) wurde 1789 von dem deutschen Chemieprofessor und Apotheker Klaproth aus dem Mineral Pechblende isoliert und nach dem Planeten Uranus benannt, der kurz zuvor, im Jahr 1781, entdeckt worden war. Das Schwermetall Uran ist ein natürlicher Bestandteil der Erdkruste. Somit lässt sich Uran in unterschiedlichen Anteilen in Gesteinen und Mineralien, im Boden, im Wasser und in der Luft nachweisen. Auf den wichtigen Aspekt von geogenen Uran- Hintergrundgehalten in Oberflächengewässern wird unter 4. konkret eingegangen. Natürlich auftretendes Uran ist ein Isotopengemisch, welches zu 99,27 % aus dem Isotop U-238, zu 0,72 % aus U-235 und 0,01 % aus U-234 besteht. Sämtliche Isotope sind radioaktiv (UBA 2012, WIKIPEDIA). Die Halbwertszeit von U-238 beträgt 4,468 Milliarden Jahre, d.h. dass eine Halbierung der Strahlung nach diesem unvorstellbar langen Zeitraum erfolgt. Uran ist in Form des Oxids und der Mischoxide mit Plutonium derzeit der wichtigste Kernbrennstoff. Abgereichertes Uran wird als Legierung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit als Werkstoff hoher Dichte in der Luftfahrindustrie, als Strahlenschutzmaterial und als Zusatz von Katalysatoren verwendet. Wegen seiner Dichte wird abgereichertes Uran auch in Geschossen benutzt, um deren Durchschlagskraft zu verbessern. Uran und seine Verbindungen wirken sowohl in radioaktiver als auch in chemisch- toxischer Hinsicht. Um Missverständnissen vorzubeugen sei darauf hingewiesen, dass sich die folgenden Ausführungen ausnahmslos auf die Betrachtung des chemisch-toxischen Aspektes beziehen. Uran kommt überwiegend in den Oxidationsstufen IV und VI vor, wobei das VI- wertige Uran durch die Bildung von bestimmten Komplexen - im Gegensatz zum IV- wertigen - sehr gut wasserlöslich und von daher für das aquatische System besonders relevant ist. Hinsichtlich der aquatischen Ökotoxizität zeigt sich, dass erhöhte Urankonzentrationen zu chronische/akute Wirkungen führen, wie beispielsweise bei Fischen, Kleinkrebsen und Algen. Dabei scheint die akute Toxizität von Uran gegenüber Fischen und Kleinkrebsarten mit der Wasserhärte korreliert zu sein, je geringer die Wasserhärte desto höher die toxische Wirkung. Bei Menschen ist bekannt, dass erhöhte Dosen zu Schädigungen der Nieren führen können, weil Nieren das wesentliche Ausscheidungsorgan sind. 1 2. Veranlassung Bei der Konzeption und Erstellung der „Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer“ (sog. Oberflächengewässerverordnung - OGewV), die als Bundesverordnung am 25. Juli 2011 in Kraft getreten ist, war zunächst vorgesehen Uran mit in die Stoffliste der Anlage 5 (flussgebietsspezifische Schadstoffe) aufzunehmen und mit einer (nationalen) Umweltqualitätsnorm zu versehen. Um diesbezüglich Erfahrungen zu sammeln, wurden die niedersächsischen Oberflächengewässer bereits in den Jahren 2010 und 2011 im Zusammenhang mit den Bestandsaufnahmen zur EG-Wasserrahmenrichtlinie mit auf Uran untersucht (siehe 3.). Uran wurde letztlich jedoch nicht in die OGewV integriert. Zudem vermehrten sich die Berichte bzw. Pressemitteilungen, dass durch die landwirtschaftliche Verwendung von Phosphatdüngern, in denen auch Uran enthalten ist, erhöhte Einträge von Uran in Gewässer festzustellen seien. Im Folgenden werden die Ergebnisse der in der Wasserphase durchgeführten landesweiten Untersuchungen dargestellt und – soweit möglich – bewertet. 3. Monitoringkonzept Messstellen und Untersuchungsfrequenz An den insgesamt 140 ausgewählten Messstellen wurden entweder im Jahr 2010 oder 2011 jeweils 4 Wasserprobenahmen (Stichproben) durchgeführt. Bei den im Tidebereich gelegenen Messstellen erfolgte die Probenahme bei Ebbestrom (ablaufend Wasser), bei den Küsten-(Nordsee-)Messstellen unter Einsatz eines Hubschraubers.Die untersuchten Messstellen können Tab. 2 bzw. Tab. 3 entnommen werden, die Lage der Messstellen geht aus Bild 1 hervor. Es wurden in die Untersuchungen somit Messstellen der Flussgebiete Ems, Elbe, Weser und Rhein einbezogen, wobei 6 der 140 Messstellen der Kategorie der Küstengewässer zuzuordnen sind. Darüber hinaus sind auch Stillgewässer in die Untersuchungen einbezogen worden, neben dem größten niedersächsischen See, das Steinhuder Meer, beispielsweise auch der Maschsee in Hannover (Bild 2). Analysenmethode Die entnommenen Wasserproben wurden vor Ort filtriert (0,45 µm) und mit speziell gereinigter konzentrierter Salpetersäure versetzt, bis ein pH-Wert < 2 eingestellt war. Die Analyse auf Uran erfolgte nach DIN EN ISO 17294-2 mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS), bei einer Bestimmungsgrenze von 0,05 µg/L. 2 Umweltqualitätsnormen (UQN) bzw. Orientierungswert Eine gesetzlich festgelegte UQN für Oberflächengewässer existiert – wie bereits erwähnt – für Uran nicht. Zur Bewertung bzw. Einschätzung der Untersuchungsbefunde wurde im Folgenden ein Orientierungswert von 2 µg/L verwendet, wie er in dem Entwurf der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) vom März 2011 vorgesehen war. Entsprechend den Kriterien der OGewV wurde dieser Orientierungswert mit den jeweiligen Jahresmittelwerten abgeglichen. Bild 1: Lage der 140 untersuchten Messstellen 4. Ergebnisse, Bewertung und Zusammenfassung der Befunde Von den ermittelten Urangehalten wurde das jeweilige arithmetische Jahresmittel gebildet. Bei Gehalten < Bestimmungsgrenze wurde näherungsweise mit der halben Bestimmungsgrenze (0,025 µg/L) gerechnet. Der Tab. 1 können die jeweiligen Jahresmittelwerte aller insgesamt 140 untersuchten Messstellen entnommen werden, in alphabetischer Reihenfolge nach Gewässern und Messstellen geordnet. Messstellen, bei denen im Jahresdurchschnitt die Urangehalte größer dem Orientierungswert von 2 µg/L ermittelt wurden, sind rot gekennzeichnet. Lagen die Jahres-Urangehalte zwischen > 1 µ/L bis 2 µg/L, somit der halbe Orientierungswert überschritten wurde, so sind die entsprechenden Messstellen gelb hinterlegt. 3

Lebensgemeinschaft des Seebodens

Die Lebensgemeinschaft am Seeboden gibt in ihrer Artenzusammensetzung Auskunft über den Zustand sowohl des Gewässers als auch des Sediments. Ihre Untersuchung ist daher ein wichtiger Teil der Seenüberwachung. Gegenüber der frei beweglichen Lebensform der Freiwasserlebensgemeinschaften leben alle Bewohner des Seebodens mehr oder weniger ortsgebunden. Ihre Zusammensetzung ist daher vorwiegend ein Spiegel lokaler Umweltbedingungen. Am Seeboden ändern sich die Lebensbedingungen oft sehr kleinräumig. Daher sind für die Bewertung des Seezustandes aufwändigere und flächendeckendere Beprobungen als beim Freiwasser erforderlich. Vor allem aus diesem Grund waren bislang umfassendere Bestandsaufnahmen der Lebensgemeinschaften des Seebodens auf den Bodensee beschränkt. Dabei wurden sowohl Makrophyten und Aufwuchsalgen aus auch heterotrophe Benthosorganismen (Makro-, Meio-, Mikrobenthos) berücksichtigt. Makrophyten und Aufwuchsalgen tragen als pflanzliche Organsimen zur Primärproduktion und damit zur Nahrungsversorgung der heterotrophen tierischen und mikrobiellen Lebensgemeinschaften des Seebodens bei. Da ihr Wachstum wie bei allen Pflanzen lichtabhängig ist, ist ihre Verbreitung auf die durchlichteten flachen Bereiche des Seebodens beschränkt. Neben ihrer Bedeutung als Nahrungsquelle bilden sie aber auch wichtige strukturelle Elemente der Flachwasserzone, die einerseits lokale Strömungs- und Sedimentationsmuster beeinflussen und andererseits für viele Organismen Bedeutung für Schutz und Nachwuchssicherung haben. Bei Makrophyten handelt es sich um makroskopische, also mit bloßem Auge sichtbare Wasserpflanzen, die unter und an der Wasseroberfläche leben und bis mehrere Meter lang werden können. Dazu gehören Armleuchteralgen (Charophyta), Moose, Farne sowie Samenpflanzen (z.B. Laichkräuter, Seerosen und Teichrosen). Die meist mikroskopisch kleinen Aufwuchsalgen besiedeln Steine, Sedimente und setzen sich insbesondere aus Kiesel- und Goldalgen zusammen, in stärker belasteten Gewässern nimmt der Anteil von Blau- und Grünalgen zu, die dann oft fädig-zottige Beläge bilden. Makrophyten und Aufwuchsalgen können - vergleichbar mit Planktonalgen - als Zeigerorganismen (so genannte Indikatoren) für die Nährstoffbelastung herangezogen werden. Aufgrund ihres Wachstums in Ufernähe sind sie vor allem als Anzeiger punktueller Belastung geeignet (z.B. Abwassereinleitungen, hohe Bestände an Wasservögeln). Fotos: See mit Wasserpflanzen (links) sowie Armleuchteralgen unter Wasser (rechts). Fotograf: Humberg. Der Seeboden ist auch Lebensraum für heterotrophe tierische und mikrobielle Lebensgemeinschaften. Deren Nahrungsversorgung erfolgt in den durchlichteten Flachwasserbereichen vor allem über die vor Ort entstandene pflanzliche Produktion von Makrophyten und Aufwuchsalgen, in den lichtlosen Tiefenwasserbereichen dagegen ausschließlich über absedimentierende, im See selbst produzierte organische Substanz oder über organische Sinkstoffe aus Zuflüssen. Entsprechend der Größe der Organismen unterscheidet man das Makrobenthos (mit bloßem Auge sichtbar > 200 µm), Meiobenthos (200 – 40 µm) und Mikrobenthos (< 40 µm). Das Makrobenthos zeigt große Unterschiede mit der Wassertiefe: Im Flachwasserbereich dominieren Wasserinsekten, Egel, Schnecken, Muscheln und Kleinkrebse, im Tiefenwasserbereich Schlammröhrenwürmer, Zuckmückenlarven und Strudelwürmer. Manche dieser Organismen können durch ihre Wühltätigkeit im Schlamm den Sediment-Wasser-Austausch intensivieren (Bioturbation) . Das bislang nicht so intensiv untersuchte Meiobenthos wird von Fadenwürmern (Nematoden) dominiert. Zusätzlich werden Rädertiere, Bärtierchen und Kleinkrebse regelmässig gefunden. Aufgrund der festgestellen Biomassen und hohen Wachstumsgeschwindigkeiten kann davon ausgegangen werden, dass diese Organismen wesentlich an den biologischen Stoffumsetzungen im Seeboden beteiligt sind. Das Mikrobenthos setzt sich aus Bakterien und einzelligen Urtierchen (Protozoen) zusammen. Deren Funktion ist wie im überstehenden Wasser insbesondere der Abbau organischer Substanz. Damit verursachen sie auch die in der Regel steilen Gradienten für Sauerstoff und Redoxpotential in der Sediment-Wasser-Grenzschicht und beeinflussen auf diese Weise auch die Stoffflüsse zwischen Sediment und Wasser. Fotos: Flohkrebs (oben); Zuckmückenlarve (unten).

Lebensgemeinschaft des Freiwassers

Da bei vielen Seen der Freiwasserraum den vorherrschenden Anteil am Wasserkörper bildet, wird im allgemeinen auch der Schwerpunkt der hydrobiologischen Untersuchungen auf die Lebensgemeinschaft des Freiwassers gelegt. Diese besteht einerseits aus dem passiv mit dem Wasserkörper driftenden Plankton mit Phytoplankton als Primärproduzenten, Zooplankton als Konsumenten und den heterotrophen Mikroorganismen als Destruenten, und andererseits aus dem aktiv gerichtet schwimmenden Nekton, wozu insbesondere die Fische zählen. Plankton und Nekton sind die Akteure im ständigen Stoffkreislauf des Sees. Die im Plankton vorkommenden Arten werden laufend vom Institut für Seenforschung meistens an einer Station (Seemitte) in regelmäßigen Zeitabständen überwacht (14 täglich bis monatlich). Beim Phytoplankton handelt es sich um mikroskopisch kleine, im Wasser schwebende phototrophe Organismen, die einerseits zur Pflanzengruppe der Algen und andererseits zur Bakteriengruppe der Cyanobakterien gehören. Als photoautrophe Planktonorganismen bauen sie aus im Wasser gelösten Nährsalzen und Kohlensäure mit Hilfe des Sonnenlichts ihre Körpersubstanz auf. Sie stellen daher als „Primärproduzenten“ die Basis der Nahrungskette dar, die direkt oder indirekt als Energie- und Kohlenstoffquelle für alle anderen Organismen in einem Gewässer dient. Sowohl die Biomasse als auch die Artenzusammensetzung des Phytoplanktons sind wichtige Hinweise auf den Zustand eines Gewässers: eine niedrige Biomasse zeigt im Allgemeinen an, dass im Gewässer ein niedriges Nährstoffniveau herrscht, ein hohes Nährstoffniveau wird zu einer hohen Biomasse führen. Bestimmte Arten sind typisch für höhere Nährstoffkonzentrationen, andere Arten werden nur bei niedrigeren Konzentrationen gefunden, wieder andere Arten sind von der Nährstoffkonzentration weitgehend unabhängig. Das Phytoplankton wird nach Zusammensetzung und Biomasse erfasst. Dabei werden die Großgruppen der Cyanobakterien (Blaualgen) und der eukaryontischen Algen mit Euglenophyta (Augenflagellaten) Chromophyta (Kieselalgen u. Goldalgen), Dinophyta (Panzerflagellaten), Cryptophyta (Schlundalgen) und Chlorophyta (Grünalgen) durch Zählung der jeweils zugehörigen Einzelarten erfasst. Eine Abschätzung der Biomasse und der Gruppenzusammensetzung kann auch über die chemische Bestimmung der Algenpigmente erfolgen. Fotos: Diverse Phytoplankton-Arten unter dem Mikroskop. Von links nach rechts: Scenedesmus, Phacus, Ceratium, Cryptomonas, Microcystis. Die wichtigsten Gruppen des Zooplanktons sind die Kleinkrebse mit Cladoceren („Wasserflöhe“) und Copepoden („Hüpferlinge“), die Rotatorien („Rädertiere“), die Protozoen (Urtiere) mit Flagellaten und Ciliaten. Die meisten Arten ernähren sich von Algen, einige auch von Bakterien, wieder andere räuberisch durch Fressen anderer Zooplankter. Die Produktion des Zooplanktons (Wachstum und Fortpflanzung) ist im Wesentlichen abhängig von der Art und der Menge der vorhandenen Futteralgen sowie von der Temperatur. Daher ist in der Regel die Produktion im Sommer beschleunigt und im Winter verlangsamt. Die Art, Größe und Form der Algen bestimmt ihre Fressbarkeit. Die Menge der fressbaren Algen beeinflusst insbesondere bei hohen sommerlichen Temperaturen die Wachstums- und Fortpflanzungsgeschwindigkeit des algenfressenden Zooplanktons. Die Konkurrenz der einzelnen Zooplanktonarten um die gemeinsame Nahrungsgrundlage ist sehr komplex und von zahlreichen artspezifischen Faktoren abhängig. Durch den Fraß von einzelnen „bevorzugten“ Phytoplanktonarten ändern sich die Wachstumsbedingungen der verbleibenden Phytoplanktonarten. Die resultierenden Änderungen in Qualität und Quantität des „Phytoplanktons“ wirken sich wiederum auf das "Zooplankton" aus. Das „Zooplankton“ seinerseits dient als Nahrungsgrundlage für räuberische Zooplanktonarten und für Fische. Auch hier gibt es komplexe Wechselwirkungen. Menge und Zusammensetzung des Zooplanktons geben daher insbesondere Auskunft über die Struktur des Nahrungsnetzes in einem Gewässer und stellen somit neben der Trophie eine weitere wichtige Informationsquelle zur Zustands-Bewertung eines Gewässers dar. Das Zooplankton wird entweder durch Netzfänge (Crustaceen und Rotatorien) oder durch Schöpfproben (Protozoen) aus unterschiedlichen Tiefen erfasst und mikroskopisch ausgewertet. Fotos: Diverse Zooplankton-Vertreter unter dem Mikroskop. Ruderfußkrebs (links); Wasserfloh (mittig); Rädertierchen (rechts). Neben den pflanzlichen (Produzenten) und tierischen Vertretern des Planktons (Konsumenten) bilden die mikroskopisch kleinen heterotrophen Mikroorganismen (Destruenten) sowohl im Hinblick auf Biomasse als auch für die Stoffkreisläufe eine dritte wichtige funktionelle Gruppe der Lebensgemeinschaft des Freiwassers. Zu dieser zählen einerseits die heterotrophen Bakterien, andererseits einzellige bakterienfressende Urtierchen (Protozoen), darunter vor allem Geißeltierchen (Flagellaten) und Wimpertierchen (Ciliaten). Die Bakterien erfüllen zusammen mit den bakterienfressenden Urtieren über die sogenannte Detritus-Nahrungskette (microbial loop) vorrangig die Funktion des Abbaus der organischen Substanz und damit der Regeneration von Nährstoffen. Über die so ermöglichten kurzgeschlossenen Stoffkreisläufe in der Freiwasserzone können die heterotrophen Mikroorganismen maßgeblich die Produktivität eines Gewässers mitbestimmen. Im Vergleich zum klassischen Plankton ist die Kenntnis der Artzusammensetzung der heterotrophen Mikroorganismen bislang noch sehr unzureichend, was vor allem auf methodischen Schwierigkeiten beruhte. Daher wurden bis jetzt Indikationsansätze, die auf der Artzusammensetzung beruhen, für diese Gruppe kaum entwickelt. Eine Ausnahme bilden die relativ leicht nachweisbaren Fäkal-Indikatoren (v.a. E. coli), die als Darmbakterien üblicherweise in natürlichen Gewässern nicht vorkommen. Deren Nachweis zeigt somit sehr sicher und hochempfindlich eine Verunreinigung mit fäkalbelastetem Abwasser an. Da inzwischen zusätzliche Bestimmungsmöglichkeiten über die Analyse artspezifischer molekularer Bestandteile (insbesondere der Nukleinsäuren) der Mikroorganismen zur Verfügung stehen, ist für die Zukunft mit einer erheblich verbesserten Nutzung des Indikationspotenzials weiterer heterotropher Mikroorganismen zu rechnen. Foto: Bakterienplankton nach Anfärbung mit Fluoreszenzfarbstoff unter dem Mikroskop. Fische stehen, wie einige Kleinkrebse, als Folgekonsumenten am Ende der Nahrungskette im Freiwasser. Zu den vorherrschenden Planktonfressern zählen in großen tiefen Seen die Felchen, in kleineren Seen Barsche und Weißfische (z. B. Rotfedern, Brachsen). Als Raubfische sind Hechte, Zander und erwachsene Barsche unterwegs. Über ihre Fresstätigkeit beeinflussen die Fische die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft im Freiwasser. Aktuell werden Fragen nach den Reaktionen der Fischbestände auf die Reoligotrophierung im Bodensee untersucht. Hierzu erfolgen Erhebungen über Bestandsverteilung, Altersstruktur und Laicherfolg mit Hilfe von Ultraschall-Techniken, Stichproben aus Netzfängen unterschiedlicher Maschenweiten und durch Erfassung von Menge und Anteil befruchteter Eier am Seeboden. Weitere Informationen zur Fischerei finden sie auch auf der Internetseite der Fischereiforschungsstelle .

On-line Messung von Quecksilber in der Messstation Schnackenburg/Elbe

Das Projekt "On-line Messung von Quecksilber in der Messstation Schnackenburg/Elbe" wird/wurde gefördert durch: Arbeitsgemeinschaft für die Reinhaltung der Elbe der Länder Brandenburg - Hamburg - Mecklenburg-Vorpommern - Niedersachsen - Sachsen - Sachsen-Anhalt - Schleswig-Holstein, Wassergütestelle Elbe / Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto-von-Guericke' e.V. / Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Fachbereich Naturwissenschaftliche Technik.Die Elbe ist einer der mit Quecksilber am staerksten belasteten Fluesse der Erde. Die zuletzt im Projekt Quecksilbermonitor gemessene Konzentration des Quecksilbers im Elbewasser (in der Messstation Schnackenburg) schwankte im Verlauf der Messkampagne vom 24.2. bis 2.3.1999 zwischen ca. 25-100ng/l. 100ng/l liegt um den Faktor 10 unter der erlaubten Konzentration fuer Trinkwasser (1000ng/l). Diese im Vergleich zum Trinkwassergrenzwert geringe Konzentration scheint auf den ersten Blick nicht der Qualitaet einer Belastung zu entsprechen. Zwei Faktoren relativieren die Konzentrationsangabe: Quecksilber wird, wie andere Schwermetalle auch, an Schwebstoffe, insbesondere die Fraktion kleiner 20um gebunden. Daher ist die Konzentration des Quecksilbers im Wasser stark vom Schwebstoffgehalt abhaengig. Ausserdem wird Quecksilber in der Nahrungskette aufkonzentriert, da nur wenig Quecksilber wieder ausgeschieden wird. So wird z.B. Plankton von Kleinkrebsen aufgenommen, die dann wieder von Fischen aus dem Wasser gefiltert werden. Auf diesem Weg kann die chronische Belastung fuer einen Menschen, der regelmaessig Fisch aus der Elbe isst, so stark werden, dass Vergiftungserscheinungen wie metallischer Geschmack im Mund, nervoese Reizbarkeit sowie Zahnausfall auftreten koennen. Ziel sollte es daher sein, die Quecksilberbelastung so weit wie moeglich zu senken und weitere Verschmutzungen zu vermeiden. Die Ursache der Quecksilberbelastung der Elbe liegt primaer bei fehlenden bzw. unzureichenden industriellen und kommunalen Abwasserreinigungsanlagen und bei alten, belasteten Gewaessersedimenten, die hauptsaechlich in den neuen Bundeslaendern und auf dem Gebiet der Tschechischen Republik vorliegen. Aufgrund der Sedimentbelastung waere selbst bei der Eliminierung aller anthropogener Quecksilberquellen nur ein allmaehlicher Rueckgang der Konzentration zu erwarten. Tatsaechlich ist die Belastung der Elbe mit Quecksilber seit 1989 stark zurueckgegangen, die Quecksilbergehalte liegen aber nach wie vor erheblich ueber den Zielvorgaben fuer den Gewaesserschutz. Eine kontinuierliche Ueberwachung der Elbe wird auf Dauer unerlaesslich sein, da die Ursachen der Verschmutzung durch eine staendige Ueberwachung leichter erkennbar werden, wenn zeitlich begrenzte Einleitungen sofort erkannt werden koennen. Auch koennen die Zusammenhaenge zwischen Temperatur, Niederschlagsmenge, Wasserstand, und der Quecksilberkonzentration klarer ermittelt werden. So koennte die Rolle des bei Niedrigwasser von Schiffen aufgewirbelten Sediments beurteilt werden.

Umweltgifte aus Baumaterialien vermeiden

90 Prozent weniger Schadstoffausträge durch gute Planung möglich Aus Baumaterialien wie Dachbahnen, Dachsteinen, Außenputzen und Außenfarben können während der Bauphase schädliche Stoffe in die Umwelt gelangen. Das zeigt eine aktuelle Studie des Umweltbundesamts (UBA). Für das Forschungsprojekt wurden in zwei Berliner Neubaugebieten über anderthalb Jahre hinweg Proben des Regenwasserabflusses von Fassaden, Dächern und im Regenwasserkanal genommen, auf Schadstoffe und Schwermetalle analysiert und durch Modellierung auf andere typische Neubaugebiete übertragbar gemacht. Demnach gelangen insbesondere Biozide, Schutzmittel gegen Durchwurzelung sowie Zink in bedenklichen Konzentrationen in die Umwelt. Auch potenziell umweltschädliche Abbauprodukte der Biozide konnten gefunden werden. Die gute Nachricht: Die Schadstoffeinträge aus der Gebäudehülle lassen sich mit geringem Aufwand nahezu vollständig vermeiden. Aus dem Gewässermonitoring ist bereits bekannt, dass in städtischen Gebieten Schadstoffe in teils deutlich erhöhten Konzentrationen mit dem Regenwasser in die Umwelt gelangen. Allerdings konnte bislang nur in Einzelfällen nachgewiesen werden, welche Schadstoffe aus welchen Materialien dies sind. Die aktuelle Studie zeigt nun, dass vor allem die Biozide Diuron und Terbutryn aus Fassaden, die Durchwurzelungsschutzmittel Mecoprop und ⁠ MCPA ⁠ aus Dachbahnen, sowie Zink aus Dach und Fassade (verzinkte Fensterbänke, Zinkabdeckungen auf dem Dach, Putze und Anstriche) in die Umwelt gelangen. Die Biozide Diuron und Terbutryn werden als Schutzmittel gegen Algen- und Pilzbewuchs eingesetzt, die ⁠ Herbizide ⁠ Mecoprop und MCPA verhindern die Durchwurzelung von Baumaterialien durch Pflanzen. Die gemessenen Konzentrationen überschritten die Zielwerte (Umweltqualitätsnormen) für Oberflächengewässer zum Teil deutlich. Viele weitere Stoffe hingegen waren in ihrer Konzentrationshöhe unauffällig. Die nachgewiesenen Biozide und Herbizide können toxisch auf Lebewesen wie Wasserpflanzen (verminderte Fotosynthese), Kleinkrebse (verminderte Mobilität) und Fische (Verformung der Eier) wirken. Chronische Toxizität von Zink gegenüber Süßwasserorganismen – z.B. Beeinträchtigung von Wachstum und Mobilität – ist ebenfalls bekannt. Die Studie untersuchte auch, wie die Freisetzung von Schadstoffen aus Bauprojekten in die Umwelt minimiert werden kann. Demnach kann durch Berücksichtigung der Umweltbelange bereits in einer frühen Planungsphase der Eintrag um mehr als 90 Prozent reduziert werden. So verringert zum Beispiel ein breiter Dachüberstand an allen Fassaden den Kontakt mit Regenwasser. Wenn die Fassade trocken bleibt, kann nichts bzw. wenig auslaugen. Oft können auch biozid- bzw. herbizidfreie Bauprodukte eingesetzt werden. So finden sich beispielsweise häufig Durchwurzelungsschutzmittel in Dachmaterialien, die gar nicht als Gründächer geplant sind – was den Einsatz des Herbizids hier überflüssig macht. Fassaden mit mineralischem Putz schützen auch ohne Biozide vor unerwünschtem Bewuchs: Sie haben einen hohen ⁠ pH-Wert ⁠, den Algen und Pilze nicht vertragen. Ein Leitfaden des Umweltbundesamtes für Gebäudeplanung zeigt verschiedene Musterlösungen für die umweltfreundliche Bauplanung von Dächern, Fassaden und Grundstücken. Die Untersuchungen fanden von Sommer 2018 bis Winter 2020 in Berlin in zwei Neubaugebieten ähnlicher Größe und typischer Bauweise statt. Diese umfassten jeweils Gebäude mit ca. 120 Wohnungen, die mit verputzten Fassaden (Wärmedämmverbundsystem) sowie mit und ohne Dachbegrünung erbaut waren. Für einen Zeitraum von etwa 1,5 Jahren wurden für jedes Gebiet Proben des Regenwasserabflusses von Fassaden, vom Dach und Gesamtgebiet (Regenwasserkanal) genommen und auf in den Bauprodukten enthaltene organische Stoffe und Schwermetalle analysiert. Die Messergebnisse wurden anschließend modelliert und können so auf Neubauprojekte ähnlichen Umfangs übertragen werden. Die Studienergebnisse sollen auch in die Vergabekriterien des Umweltzeichens „Blauer Engel“ einfließen. Das ⁠ UBA ⁠ plant, der Jury Umweltzeichen neue Umweltzeichen und Vergabekriterien für Dachbahnen, Dachsteine, Außenputze und Außenfarben vorzuschlagen. Bereits im Sommer 2022 soll der Blaue Engel für Dachbahnen als erste neue Produktgruppe eingeführt werden. Mit Hilfe des Blauen Engels können alle, die Bau- und Renovierungsarbeiten planen, freiwillig die Nachfrage nach umweltschonenden Bauprodukten stärken und die urbane Umwelt entlasten.

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