The zooplankton community of the Weser estuary from Bremen to lighthouse “Roter Sand” was investigated in June 1983, June 1984 and August 1984. The qualitative and quantitative results are compared to those of a baseline study, which was carried out in 1967 and 1968 before a titanium dioxide factory started production and waste discharge into the Weser estuary in 1969. Number and spectrum of species seem to have remained nearly constant compared to 1968. The rotifer Synchaeta baltica, which is not recorded in 1968, come to mass development in the meso- and/or polihaline zone and causes the maximum situated there in June. In the Weser river a fresh water zone with salinities below 0,3 ‰ Cl does not exists any more due to pollution by brine from the potassium-industries upstream. The zooplankton density in the artificially salted area is extremely reduced. In all three months of investigation the zooplankton density in the natural brackish zone shows a similar distribution with two maxima, one in the meso- and/or polyhaline zone. Between them an estuarine impoverishment zone is situated. This pattern of distribution was found in 1968 by BODE and PUCK (1972), too, but compared to their results the actual investigations showed a marked increase of total zooplankton density as well as of the amplitude of density. It is not yet clear, whether this phenomenon could indicate disturbances caused by human influences. In view to the waste water discharge of the titanium dioxide factory a harmful influence could not be found. Das Zooplankton der Wesermündung vom Leuchtturm Roter Sand bis Bremen wurde im Juni 1983, Juni 1984 und August 1984 qualitativ und quantitativ untersucht. Die Ergebnisse werden mit der Basisuntersuchung verglichen, in welcher der Zustand vor Beginn der Einleitung von Abwässern aus der Titandioxid-Produktion festgehalten worden ist. Als Ergebnis ist zusammenfassend festzustellen: Im natürlicherweise limnischen, heute durch Kaliabwässer belasteten Abschnitt zwischen Bremen und Brake ist das Zooplankton deutlich verarmt. Im eigentlichen Brackwasser hat sich das Artenspektrum im Wesentlichen erhalten. Es bestehen zwei Zonen sehr dichter Planktonbesiedlung: eine in niedrigen und eine in höheren Salzgehaltsbereichen. In beiden haben die Dichten gegenüber der Basisuntersuchung von 1968 erheblich zugenommen. In mittleren Salzgehaltsbereichen befindet sich die natürliche Verarmungszone des Brackwassers, die früher wie heute nur eine schwache Besiedlung aufweist. Durch Abwässer bedingte Schäden sind am Zooplankton der hier untersuchten Größenordnung nicht nachweisbar.
Erfassung biologischer Parameter an stehenden Gewässern.
Erfassung biologischer Parameter an stehenden Gewässern.
Die vorliegende Studie evaluiert die Anwendbarkeit des von HELCOM im Rahmen der Meeresstra-tegie-Rahmenrichtlinie (MSRL) verwendeten Kern-Indikators 'Zooplankton mean size and total stock (MSTS)' zur Beschreibung des guten ökologischen Zustands (GES) des Nahrungsnetzes in der westlichen Ostsee. Anhand einer monatlichen Datenerhebung in der Kieler Bucht, der Mecklenburger Bucht, der Arkona See und im Bornholmbecken in den Jahren 2015 - 2016 wurde untersucht inwieweit indikatorrelevante Zooplankton-Taxa im Hinblick auf ihr saisonales Vorkommen, die interannuelle Variabilität im zeitlichen Auftreten oder die Variabilität der Probenahme ausreichend durch die derzeitig bestehende Probenahme-Strategie im Monitoring erfasst werden. Die Ergebnisse zeigen eine große zeitliche und interannuelle Variabilität im Untersuchungsgebiet insbesondere bei denjenigen Gruppen, die durch parthenogenetische Fortpflanzung schnell auf sich ändernde Umweltbedingungen reagieren können, wie z.B. die Rotatorien und die Cladoceren. Zur quantitativen Erfassung dieser Gruppen und des Zooplanktons im Allgemeinen ist daher eine höhere Frequenz in der Probenahme notwendig, da sich ihr zeitliches Auftreten über eine lange produktive Phase von März bis September erstreckt, die nur unzulänglich mit dem bestehenden Monitoring beprobt wird. Bedeutende Bestände eines kleinen cyclopoiden Copepoden in der Kieler und Mecklenburger Bucht schränken die Anwendbarkeit des Indikators im Hinblick auf seine Aussagekraft bezüglich eutrophierungsbedingter Verschiebungen in der Größenstruktur des Zooplanktons ein. Hier ist bisher nicht ausreichend geklärt, ob das Auftreten dieser Gruppe durch die Erhöhung von Nähr-stoffeinträgen gefördert wird. Auf Basis der Langzeitdaten der mittleren Größe und Gesamtbiomasse wurden Referenzperioden für einen guten Umweltzustand bezüglich Eutrophierung und Ernährungszustand des Fischbestandes für die Arkonasee und das Bornholmbecken definiert. Dies erfolgte auf Basis von Langzeitdaten für Chlorophyll und altersspezifisches Gewicht der Sprotten. Die jeweils für die Sommerperiode und das Jahresmittel berechneten Schwellenwerte zeigten für das Zooplankton in der Arkonasee einen guten Zustand, da die mittlere Größe und die Gesamtbiomasse über den Zeitraum von 1983 bis 2018 zuge-nommen haben. In der Bornholmsee zeigt sich hingegen für die mittlere Größe seit den frühen 90er Jahren ein schlechter Zustand, während die Biomasse kritische Schwellenwerte nicht unterschritten hat. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "The role of sympagic meiofauna for the flow of organic matter and energy in the Antarctic and Arctic sea-ice foodwebs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Polarökologie durchgeführt. The brine channels in sea ice (Fig. 1) of both polar regions are the habitat of sympagic (ice-associated) bacteria, algae, protozoans and small metazoans greater than 20 mym (meiofauna, Fig. 2), including copepods, plathyelminthes, rotifers, nematodes, cnidarians, nudibranchs and ctenophores. Primary production of sympagic algae forms the basis of the sea-ice food web, which is coupled to the pelagic ecosystem and higher trophic levels. The overall objective of this project is to reveal the qualitative and quantitative role of sympagic meiofauna for the flow of organic matter and energy in the Antarctic and Arctic sea-ice foodwebs. The major focus is on sympagic meiofauna because this group could, due to in part very high abundances, play an important role within the sea-ice ecosystem. Moreover, since sympagic metazoans are a food source for higher trophic levels (e.g. larger zooplankton, fish), they probably occupy a key position in coupling processes between the sea ice and pelagic ecosystems. Sympagic meiofauna can thus be supposed to significantly contribute to the flow of organic matter and energy in polar marine food webs. In spite of this, little information on the feeding ecology of this group is available as yet.
Das Projekt "Planktondynamik in einem See-Fluss-System" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Im stark durchflossenen Neuendorfer See und der nachfolgenden Krummen Spree (Brandenburg) wurde der Einfluss hydrodynamischer Faktoren auf die Populationsdynamik des Zooplanktons untersucht. Ueber den gesamten Untersuchungszeitraum dominierten Raedertiere das Zooplankton des gesamten Systems, vor allem die Arten Keratella cochlearis und Synchaeta oblonga. Daneben waren Nauplien cyclopoider Copepoden und Veligerlarven von Dreissena polymorpha in hoeheren Dichten abundant. Zwischen dem See-Einlauf (bei Leibsch) und dem Seeausfluss (bei Alt Schadow) konnte eine exponentielle Zunahme der Individuendichten beobachtet werden, deren Ausmass mit der theoretischen Aufenthaltsdauer des Wassers korreliert (r hoch 2=0.75). Dh je laenger das Wasser im See verweilte, desto hoeher war die Zooplanktonabundanz im Seeausfluss. Auf der nachfolgenden Fliesstrecke nahmen die Abundanzen aller Taxa exponentiell ab, so dass an derem Ende (Trebatsch) die Dichten nur noch 3-30 Prozent der Ausgangsdichten betrugen. Die Wachstumsraten der dominanten Taxa waren bei der niedrigsten Fliessgeschwindigkeit signifikant am niedrigsten (TUKAY-Test, p kleiner als 0.05). Dies gilt auch fuer das Phytoplankton (Chlorophyll-a) und den Sauerstoffgehalt. Die Konzentrationen der geloesten anorganischenehrstoffe nahmen zu. Der Rueckgang der Zooplanktonabundanzen kann nicht auf nahrungsmangel (bottom-up limitation) zurueckzufuehren sein, da die Geburtenraten, zumindest die der dominanten Raedertiertaxa, konstant blieben oder nur leicht abnahmen. Die beobachteten Prozesse sind vor allem auf Praedation (top-down limitation) zurueckzufuehren, wobei als Raeuber vor allem die in der Krummen Spree in hohen Biomassen vertretenen Grossmuscheln (Unionidae) wichtig sind, da diese relativ unselektiv suspendierte Partikel ingestieren (ca 5-1000 Mikrometer ESD) und deren Filtrationskapazitaet bis zu 100 Prozent des taeglich im Flussabschnitt ausgetauschten Wasservolumens betraegt. Das heisst je geringer die Fliessgeschwindigkeit ist, desto hoeher ist der Anteil der Planktonpopulation der in der fliessenden Welle ausfiltriert wird. Die Planktondynamik in dem untersuchten See-Fluss-System ist also in hohem Masse von den hydrologischen Parametern bestimmt und kann, wenn Daten wie Abfluesse und Pegelstaende bekannt sind, relativ gut abgeschaetzt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie, Arbeitsgebiet Ökologie, Ökosystemmodellierung durchgeführt. Plastik in Binnengewässern ist ein zunehmendes Problem, dessen genaues Ausmaß und Bedeutung aktuell noch nicht abgeschätzt werden kann. Das Verbundprojekt hat das Ziel die Besiedlung auf Plastik sowie die Wirkung auf planktische und sedimentäre Kompartimente zu untersuchen. Der Focus dieses Teilprojektes liegt auf der Analyse der Wirkung von Mikroplastik auf Zooplankton. Es werden direkte öko-toxikologische und sub-letale Effekte von Mikroplastik unterschiedlicher Form, Größe und chemischer Zusammensetzung auf Rotatorien und Crustaceen analysiert. Darüber hinaus wird die potenzielle trophische Weitergabe von bereits ingestiertem Mikroplastik untersucht. Ferner werden indirekte Effekte auf Lebensgemeinschaften und die Rolle der Besiedlung und der Aggregation auf Mikroplastikpartikel untersucht. Im ersten Schritt werden die bereits angewendeten Methoden zur Untersuchung der direkten Effekte weiter verfeinert und angepasst, um dann die öko-toxikologischen und sub-letalen Effekte zu untersuchen. 2020 wird schwerpunktmäßig die trophische Weitergabe untersucht sowie bis zum Ende der Laufzeit der Effekt der Besiedlung der Partikel auf potenzielle Konsumenten sowie die Analyse des Phytoplanktons aus den Mesokosmen.
Das Projekt "Influence of bottom-up, top-down and external forces on compensatory dynamics - a model study related to plankton data of Lake Constance" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie, Arbeitsgebiet Ökologie, Ökosystemmodellierung durchgeführt. Our overall goal is to understand how planktonic trait diversity influences the stability of lake ecosystem functions. The latter is influenced by the degree of covariation among component populations which may be related to functional similarity of ecological traits between plankton populations. In particular, we aim to understand how competition, abiotic forcing and grazing impact the relationship between species covariation and their functional similarity. After having analyzed observational phytoplankton data in this respect we want to extend our conceptual understanding using a suitable dynamic model comprising the interactions between diverse predator and prey communities. We will employ a factorial manipulation of the model parameters which govern the relative strength of competition, abiotic environmental forcing and grazing to generate insights and new hypotheses about relationships between the functional similarity and the covariation among phytoplankton morphotypes and among various groups of zooplankton (ciliates, rotifers, cladocerans, copepods). The latter differ with respect to factors likely influencing the relationship between functional and dynamic similarity such as grazing selectivity, metabolic rates, and susceptibility to abiotic forcing. In a later step these conceptual insights will be related to long-term lake data sets.
Das Projekt "Effekte von Nickel auf eine aquatische Lebensgemeinschaft in Mikrokosmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Quality standards to assess the chemical status of water bodies under the Water Framework Directive are often based on a few standardized laboratory tests and fixed assessment factors for extrapolation to the field situation. If larger data sets including tests with non-standard species are available, a statistical extrapolation approach, the Species Sensitivity Distribution approach (SSD) is applied. For assessing the remaining uncertainty on the SSD, the threshold concentration derived can be compared with data from field monitoring or model ecosystem studies. Taking the priority substance Ni as an example we present the use of microcosms to test the protectiveness of the quality standard derived from laboratory toxicity tests. The study was conducted in 14 microcosms including a natural sediment layer and an overlaying water volume of 750 L located in a greenhouse. After a pre-treatment period for establishing a diverse aquatic community of phytoplankton, zooplankton, periphyton and snails, Ni solution was added to reach concentrations of 6, 12, 24, 48 and 96 micro g Ni/L in two microcosms each. Four microcosms served as untreated controls. To achieve the intended constant exposure over the test period of four months, Ni concentrations were frequently determined in the microcosms and appropriate amounts of nickel solution were added mostly on a daily basis. Parameters known to affect Ni toxicity, i.e. water hardness, pH, and dissolved organic carbon, were also measured. Population abundance and community structure were analysed for difference to the dynamics in the controls. In the microcosms with 48 and 96 micro g Ni/L long-term effects on phytoplankton, rotifers, snails and, due to reduced grazing by snails, indirectly on the periphyton biomass were observed. Only minor, and/or temporary deviations from controls, i.e., for single sampling dates, were found for a few algae taxa at lower concentrations. Because these deviations showed no clear dose-response and were not found at the end of the study they were not seen as adverse effects. However, for the snail (Lymnaea stagnalis), effects on the trend of population development could not be excluded at 24 micro g/L. Thus, the overall No Observed Effect Concentration (NOEC) for a chronic exposure to nickel in this microcosm study was considered to be 12 micro g Ni/L. This NOEC confirms the protectiveness of the quality standard derived from the laboratory single species tests.
Das Projekt "Die Rolle der Zooplanktongemeinschaft in der pelagischen Zone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Sektion, Fachbereich Biologie, Sonderforschungsbereich 248 'Stoffhaushalt des Bodensees' durchgeführt. Im Rahmen des umfassenderen Forschungsprogrammes des SFB 248 'Stoffhaushalt des Bodensees' werden die Gruppen der Zooplankter untersucht. Dabei wird die Untersuchung der jahreszeitlichen Entwicklung der Ciliaten-, Rotatorien-, Copepoden- und Cladoceren-Gemeinschaft im Bodensee-Ueberlinger See kombiniert mit experimentellen Untersuchungen an kultivierten Arten im Labor. Ziel des Teilprojektes ist die Ausarbeitung der oekologischen Rolle der genannten Zooplanktongruppen im Stoff- und Energieflussnetz des Oekosystems der Freiwasserzone des Sees. Im Vordergrund der Arbeiten ab 1992 steht die Untersuchung der raeumlichen Heterogenitaet ('Patchiness') des Crustaceenplanktons mit hydroakustischen Verfahren.