Invasive Schwarzmeergrundeln Gefahr für aquatische Ökosysteme? Jörg Brandner Referat 57, Wielenbach

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1 Invasive Schwarzmeergrundeln Gefahr für aquatische Ökosysteme? Jörg Brandner Referat 57, Wielenbach

2 Inhalt 1. Um welche Arten geht es? 2. Befischungen Donau, Populationsdichten 3. Ernährungsökologie 4. Trophische Einnischung 5. Rolle vorangegangener Invasionen 6. Einfluss der Grundeln 2

3 Invasive Schwarzmeergrundeln Marmorierte Grundel Proterorhinus semilunaris (Heckel, 1837) A. Hartl 3 LfU / Referat 57 / Jörg Brandner / 6.Juni.2013

4 Invasive Schwarzmeergrundeln Kesslergrundel Ponticola kessleri (Günther, 1861) TU München 4 LfU / Referat 57 / Jörg Brandner / 6.Juni.2013

5 Invasive Schwarzmeergrundeln Schwarzmundgrundel Neogobius melanostomus (Pallas, 1814) TU München (J. Brandner) 5 LfU / Referat 57 / Jörg Brandner / 6.Juni.2013

6 Invasive Schwarzmeergrundeln Flussgrundel Neogobius fluviatilis (Pallas, 1814) A. Hartl 6

7 Invasive Schwarzmeergrundeln Nackthalsgrundel Babka gymnotrachelus (Kessler, 1857) M. Härtl Haertl, M., A. F. Cerwenka, J. Brandner, J. Borcherding, J. Geist & U. K. Schliewen (2012): First record of Babka gymnotrachelus (Kessler, 1857) from Germany (Teleostei, Gobiidae, Benthophilinae). Spixiana 35:

8 Hybridisierung N. melanostomus x N. fluviatilis Lindner, K., A. F. Cerwenka, J. Brandner, S. Gertzen, J. Borcherding, J. Geist & U. K. Schliewen (2013): First evidence for interspecific hybridization between invasive goby species Neogobius fluviatilis and Neogobius melanostomus (Teleostei: Gobiidae: Benthophilinae). Journal of Fish Biology 82:

9 Ausbreitungskorridore Bij de Vaate et al. (2002) 9

10 Untersuchungsgebiet 10

11 Befischungsmethoden Elektrofischen am wenigsten selektiv Ziel: Totallängen von 8 ± 2 cm Brandner, J., J. Pander, M. Mueller, A. F. Cerwenka & J. Geist (2013): Effects of sampling techniques on population assessment of invasive round goby. Journal of Fish Biology 82:

12 Befischungen point abundance electrofishing (PAS) Obere Donau: Ø CPUE ~ 4 PAS -1 Naturfernes Ufer rip-rap (Blockschüttung) Regensburg: Ø CPUE ~ 9 PAS -1 Regensburg: max. CPUE ~ 28 PAS -1 Obere Donau: Ø CPUE ~ 0,2 PAS -1 Naturnahes Ufer gravel (Kiesbank) 12

13 Befischungen Relativer Anteil an der Fischfauna N. melanostomus Ø ca.60% P. kessleri Ø ca.3% P. semilunaris Ø < 0,1% 13

14 Untersuchungsmethoden Verdauungstraktanalysen Stabile Isotopenanalysen Makrozoobenthos 14

15 Ernährungsökologie Brandner, J., K. Auerswald, A. F. Cerwenka, U. K. Schliewen & J. Geist (2013): Comparative feeding ecology of invasive Ponto-Caspian gobies. Hydrobiologia 703:

16 Nahrungszusammensetzung 16

17 Nahrungszusammensetzung O D =0.66 O D =0.69 Index of food importance O D =0.85 O D =0.53 Dikerogammarus spp. Amphipoda Crustacea Chelicorophium spp. Isopoda Bivalvia Gastropoda Chironomidae EPT Pisces other items Mollusca Insecta Vertebrata ähnliche Nahrungsnischen 0 P. kessleri N. melanostomus early late summer n=100 n=129 Brandner et al. (2013) early late summer n=143 n= Ernährung bei P. kessleri saisonal konstanter

18 Nahrungspräferenzen flexible Ernährungsstrategie höherer Spezialisierungsgrad bei P. kessleri early summer (squares) late summer (circles) Brandner et al. (2013) 18

19 Ernährungsstrategie Grafische Analyse (Costello 1990), verändert nach Amundsen et al. (1996): generalistische Ernährungsstrategie early summer (squares) late summer (circles) Brandner et al. (2013) 19

20 Darmlängen P. kessleri (n = 207): Z I = 3.12 ± 0.41 (mean ± S.D.) N. melanostomus (n = 254): Z I = 3.94 ± 0.70 (mean ± S.D.) Darmlängen sind unterschiedlich (t-test; p < 0.001) Karachile & Stergiou (2010): Z I of omnivores with preference to animal material: (n = 26, mean Z I = 3.8, SE = 0.5) Z I of herbivores : (n = 5, mean Z I = 20.3, SE = 9.2)] Brandner et al. (2013) 20

21 Nahrungsnetz Brain, F. (2006): Stable Isotope Ecology. LA: Springer Science and Media. 21

22 Größenklassen Residuen der parabolischen Regression N. melanostomus (n = 16) stretch #08 Regensburg October 15 th, 2010 R² = 0.82; P < diet-tissue shift of 3.1 ontogenetic diet shift at 10 cm Brandner et al. (2013) 22

23 Rolle der Nahrung Indigenes MZB wurde in der oberen Donau weitestgehend durch Invasive Arten ersetzt optimales Nahrungsspektrum für invasive Grundeln Brandner et al. (2013) 23

24 Zusammenfassung Erkenntnisse Räuberische Allesfresser Sehr ähnliche Nahrungsnischen Flexible Ernährungsstrategie Potamalisierung des Nahrungsnetzes Vorrausgegangene Invasionen gebietsfremder Invertebraten bilden Nahrungsgrundlage Grundeln: Hohe Individuendichten 24

25 Invasive Schwarzmeergrundeln Können Lebewesen Ökosysteme gefährden? 25

26 Gefährden Lebewesen Ökosysteme? Quelle: / dpa 26

27 Invasive Schwarzmeergrundeln Können Lebewesen Ökosysteme verändern? Ökosystem Ingenieure Invasive Prädatoren Parasiten, Krankheiten, Konkurrenzauschluss Biotop Biozönos e Ökosystem 27

28 Invasive Schwarzmeergrundeln Invasive Schwarzmeergrundeln Gefahr für aquatische Biodiversität? Änderung von Ökosystemfunktionen (systembiologische Prozesse) Beeinträchtigung von Ökosystem-Diensteistungen möglich 28

29 Hybride Einfluss der Grundeln 29

30 Hybride Einfluss der Grundeln Fazit: 1.Gefahr nicht für aquat. Ökosysteme (Biotope & Biozönosen) sondern für die aquat. Biodiversität. Invasive Arten können die ursprünglich heimische Biodiversität stark beeinträchtigen: Säugetiere Beuteltiere in Australien Amerikanische Krebse autochthone Krebse in Europa Grundeln gefährden durch Prädation & Konkurrenz heimische Insekten, Muscheln und Fische 30

31 Hybride Einfluss der Grundeln 2.Grundeln spiegeln aber auch umfassende Veränderungen der Biozönosen in den großen Fließgewässern weltweit wieder. Gründe unklar aber nicht monokausal: Gewässerausbau?, Klimawandel? Invasive Arten? 31

32 Weiterer Forschungsbedarf! 32