Schwimmteichbiologie Zusammenhänge verstehen, interpretieren und nutzen

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1 Schwimmteichbiologie Zusammenhänge verstehen, interpretieren und nutzen Der Schwimmteich unter dem Mikroskop Was sagen uns die Lebewesen unter dem Wassertropfen über die Wasserqualität im Schwimmteich? Gehört das Mikroskop zur Standardausrüstung eines Schwimmeichbauers?

2 KLS-Gewässerschutz - Schwerpunkte - Untersuchung und Bewertung von Gewässern Seen, Weiher, Teiche Naturbäder Öffentliche Schwimm- und Badeteichanlagen Private Schwimmteiche Seentherapie Sanierung und Restaurierung von Gewässern Seen, Weiher, Teiche Konzepte Lösungen Sanierungen im Gewässerschutz Internet: Tel.: 040 / Neue Große Bergstraße 20, Hamburg

3 Wassertiefe [m] Schwerpunkt Seen Untersuchung und Bewertung von Gewässern Seen, Weiher, Teiche Jahr LAWA-Gesamtindex: Zuordnung zu den Trophiestufen 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 oligotroph mesotroph eutroph polytroph ,7 2,8 3,0 3,0 3,1 3,1 3, Wassertemperatur Sauerstoffgehalt

4 Schwerpunkt Seentherapie Seentherapie Sanierung und Restaurierung von Gewässern Einzugsgebiet Stoffbilanzen Sanierungs- und Restaurierungskonzepte Monitoring

5 Schwerpunkt Naturbäder Naturbäder Öffentliche Schwimm- und Badeteichanlagen Private Schwimmteiche Betreuung IQN Gutachten Monitoring Forschung

6 Weitere Geschäftsbereiche Gutachten im Rahmen von Planverfahren Mikroskopische Untersuchungen von Stoffproben Gewässerpflege und -entwicklungspläne

7 Gliederung Grundlagen Ökologie Grundlagen Mikroskopie Praxis Mikroskopie

8 Alles ganz einfach!? Zusammenhänge verstehen, interpretieren, nutzen...harmonischer geschlossener Naturkreislauf. Licht und Wärme genügen den Pflanzen, die durch Photosynthese den lebensnotwendigen Sauerstoff für die Krebse erzeugen.

9 Der Schwimmteich Was ist der Unterschied? Belastungsquellen Füllwasser z.b.: Schnecken Egel Mücken

10 Wissen und Wasserqualität Bioindikation (z.b. Bestimmung der Gewässergüte) Je mehr über die Eigenschaften eines Organismus bekannt ist, desto besser kann über seine Eignung als Bioindikator entschieden werden. Ein guter Bioindikator weist nur eine geringe Toleranz gegenüber den abiotischen Faktoren auf. Das Saprobiensystem ist nur für Fließgewässer gültig. In Stillgewässer findet das Trophiesystem seine Anwendung (s. Eutrophierung).

11 Eutrophierung

12 Gesetz des Minimums Gesetz des Minimums (Liebig, 1840) Grundsatz: Von nichts kommt nichts Das Element Phosphor ist in den meisten limnischen Systemen und auch in Schwimmteichen der begrenzende Nährstoff (s. Eutrophierung). Die Fassregel besagt: Sie können soviel Wasser in ein Fass geben wie Sie wollen. Die kürzeste Planke begrenzt die Füllhöhe.

13 Abiotische Faktoren Abiotische Faktoren Das Individuum in seinem Lebensraum Temperatur Sauerstoffgehalt ph-wert Licht Salzgehalt Nährstoffe Klima Feuchtigkeit Bodenmorphologie / Topographie Druck Umweltverschmutzung

14 Abiotische Faktoren Temperatur (Beispiel Fische) aus: Baur, Gewässergüte bestimmen und beurteilen

15 Abiotische Faktoren Sauerstoff aus: Lampert und Sommer, Limnoökologie

16 Abiotische Faktoren ph-wert aus: Lampert und Sommer, Limnoökologie

17 Abiotische Faktoren Salzgehalt (elektrische Leitfähigkeit) aus: Lampert und Sommer, Limnoökologie

18 Abiotische Faktoren Nährstoffe Spezifische Ingestionsrate von Scenedesmus durch Daphnia (in % der eigenen Biomasse pro Stunde. Ingestion = Futteraufnahme Scenedesmus = eine Grünalge Daphnia = ein Wasserfloh (Cladocere) aus: Lampert und Sommer, Limnoökologie

19 Biotische Faktoren Biotische Faktoren Wechselwirkungen zwischen Individuen Konkurrenz, intraspezifisch / interspezifisch Ökologische Nische Ökologisches Gleichgewicht

20 Biotische Faktoren Ökologische Nische Die Gesamtheit aller Ansprüche an die Umweltbedingungen wird als die für eine Art charakteristische (ökologische) Nische definiert. Um langfristig miteinander koexistieren zu können, müssen verschiedene Arten entweder in verschiedenen Lebensräumen leben, verschiedene Ressourcen beziehen oder verschiedene Ansprüche an physikalische Umweltbedingungen haben aus: Lampert und Sommer, Limnoökologie

21 Biotische Faktoren Ökologisches Gleichgewicht Ein unveränderliches Ökologisches Gleichgewicht gibt es nicht! Bei dem ökologisches Fließgleichgewicht (steady state = quasi stationärer Zustand) halten Importe (z.b. Reproduktion) und Exporte (Mortalität) einander die Waage. Für Schwimmteiche wird ein ökologisches Fließgleichgewicht (steady state = quasi stationärer Zustand) angestrebt, bei dem durch Pflegemaßnahmen ein quasi stationärer Zustand geschaffen wird.

22 Merkmale von Lebensgemeinschaften Nahrungsnetze

23 Merkmale von Lebensgemeinschaften Das Ökosystem Schwimmteich im stabilen Ungleichgewicht (Fließgleichgewicht.)

24 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Amphibien Foto: Thorsten Stegmann Kaulquappen Foto: Thorsten Stegmann Moorfrosch (Rana arvalis) Grasfrosch (Rana temporaria) Foto: Thorsten Stegmann

25 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Amphibien Zusammensetzung (grob) - Schwanzlurche (Molche, Salamander) - Froschlurche (Kröten, Frösche) Funktion - Insektenfresser - Kaulquappen sind gute Algenfresser Bewertung - alle Amphibienarten sind in der Bundesartenschutzverordnung enthalten und stehen unter besonderem Schutz

26 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Bewertung Makrozoobenthos sollte im Schwimmteich vorkommen. Die Organismen erfüllen eine Vielzahl von Aufgaben. Schwamm (Spongilla lacustris) Nesseltier (Hydra attenuata)

27 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Oligochaet (Stylaria lacustris) Plattwurm (Polycelis tenuis) Egel (Glossiphonia complanata) Oligochaet (Tubifex spec.)

28 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Radix ovata Gyraulus crista) Zebramuschel (Dreissena polymorpha)

29 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Flache Teichmuschel (Anodonta anatina)

30 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Wasserassel (Asellus aquaticus) Flohkrebs (Gammarus spec.) Amerikanischer Flusskrebs

31 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Libellenlarve Wasserkäfer Wasserscorpion (Nepa rubra.) Eintagsfliegenlarve

32 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos aus: Schönborn, Lehrbuch der Limnologie

33 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Zusammensetzung Deutsche Bezeichnung Wissenschaftliche Bezeichnung Einzeller Protozoa Schwämme Porifera Nesseltiere Cnidaria Moostiere Bryozoa Plattwürmer Plathelminthes Fadenwürmer Nematoda Wenigborstige Ringelwürmer Oligochaeta Egel Hirudinea Schnecken Gastropoda Muscheln Bivalvia Krebstiere Crustacea Insekten und Insektenlarven Insekta

34 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Makrozoobenthos Funktion im Schwimmteich Die Funktion von Organismen des Makrozoobenthos in Schwimmteichen ist bisher noch nicht untersucht worden. Durch Analogieschlüsse aus anderen limnischen Ökosystemen lassen sich folgende Funktionen definieren: - Schwämme, Nesseltiere und Moostiere reinigen das Wasser durch ihre filtrierende bzw. strudelnde Ernährungsweise. - Plattwürmer, Egel und teilweise auch Insekten und Insektenlarven sind effektive Räuber, die andere Kleintiere fressen. - Schnecken und teilweise Insektenlarven (Chironomiden) fressen Aufwuchsalgen. - Muscheln sind bisher noch nicht in (öffentliche) Schwimmteiche eingesetzt worden. Vom Besatz mit der Zebramuschel (Dreissena polymorpha) muss abgeraten werden, da diese Art sich schnell vermehren kann und möglicherweise Leitungen verstopft.

35 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Zooplankton Bewertung: Zooplankton sollte im Schwimmteich vorkommen. Das filtrierende Zooplankton sorgt dafür, dass Schwebealgen und Bakterien aus dem Wasser gefiltert werden. Kleinkrebs (Daphnia spec.) Kleinkrebs (calanoider Copepode.)

36 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Zooplankton (Ciliaten) Wimperntier (Ciliat der Gattung Halteria) Kleinkrebs (Daphnia spec.) Wimperntier (Ciliat der Gattung Rimostrombidium)

37 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Zooplankton (Rotatoria) Rädertier (Brachionus spec.) Rädertier (Brachionus diversicornis)

38 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Zooplankton (Crustacea) Kleinkrebs (Bosmina longirostris) Kleinkrebs (Daphnia spec.)

39 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Zooplankton aus: Schönborn, Lehrbuch der Limnologie

40 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Zooplankton aus: Lampert und Sommer, Limnoökologie

41 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Strudler, z.b. Ciliaten, Rotatorien (strudeln durch Cilien oder Wimpern Nahrung in den Mund, bevorzugen Partikel von 0,5-3,0 µm). Foto:KLS Ciliaten: 0,002-0,02 ml/tier*tag Rotatorien: <0,05 ml/tier*tag Foto:KLS Foto:KLS Filtrierer, z.b. Cladoceren (ein Wasserstrom wird durch siebartige Strukturen gepresst und die Nahrung herausgefiltert, Partikel bis µm) Daphnia hyalina longispina: 0,2-4,5 ml/tier*tag Bosmina longispina: 0,5 3,0 ml/tier*tag Foto:KLS Foto:KLS Greifer, z.b. Copepoden, Flagellaten (gezieltes Ergreifen einer Bakterie oder Alge) Eudiaptomus graciloides: 0,3-2,8 ml/tier*tag Foto:KLS

42 Zusammensetzung, Funktion und Bewertung der Lebewesen im Schwimmteich Rechenbeispiele: Filtrationsleistung durch Zooplankton in Naturbäder Niestetal: Daphnia pulex: Ind./m 3 (max. Filtrationsrate: 4,5 ml/tier*tag) 35 Daphnien / Liter filtrieren an einem Tag 158 ml, bzw. filtrieren 16% von 1 Liter Wasser. In 6,25 Tagen filtrieren sie den gesamten Wasserkörper einmal durch. Rothenkirchen: Bosmina longirostris: Ind./m 3 (max. Filtrationsrate: 3 ml/tier*tag) 250 Bosminen / Liter filtrieren an einem Tag 750 ml, bzw. filtrieren 75% von 1 Liter Wasser. In 1,3 Tagen filtrieren sie den gesamten Wasserkörper einmal durch.

43 Grundlagen Mikroskopie aus: Kremer 2002: Das große Kosmos-Buch der Mikroskopie: Franckh-Kosmos Verlag, Stuttgart.

44 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!