Der Ossiacher See Kärnten Österreich Limnologische Langzeitentwicklung

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1 Veröffentlichungen des Kärntner Instituts für Seenforschung Der Ossiacher See Kärnten Österreich Limnologische Langzeitentwicklung Klagenfurt, Juni 29

2 Impressum: Eigentümer, Herausgeber und Verleger: Gesamtleitung: Bearbeitung: Probenahmen, Limnochemische Analysen: Layout: Druck und Bindearbeiten Kärntner Institut für Seenforschung (KIS) Natruwissenschaftliches Forschungszentrum Abt. 1 Umwelt Uabt. Ökologie und Umweltdaten des Amtes der Kärntner Landesregierung Kirchengasse 43, 92 Klagenfurt am Wörthersee Dr. Liselotte Schulz Mag. Johanna Mildner MMag Andrea Rauter Mag. Georg Santner Mag. Michael Schönhuber Umweltschutzlabor Abt. 1 Umwelt Amt der Kärntner Landesregierung MMag. Andrea Rauter Lorenz Reinsperger Johannes Kainbacher

3 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung... Summary... 7 Einleitung - Allgemeines... 1 Hydrografische Daten Fischbestand... 1 Krebsvorkommen Sanierungsmaßnahmen Kanalisation 17 Makrophytenschwund: Nassbaggerungen Sanierungskonzept Bleistätter Moor 19 Methodik... 2 Physikalisch-chemische Parameter 2 Auswertung 23 Biologische Parameter 23 Limnologische Entwicklung... 2 Temperatur 2 Sauerstoff 3 Gesamt-Phosphor 36 Orthophosphat-Phosphor 41 Ammonium-Stickstoff 42 Nitrat-N 43 Vergleich N:P Verhältnis im Ost- und Westbecken des Ossiacher Sees in den Jahren 1997 und 2 46 Leitfähigkeit 48 ph Wert 49 Sichttiefe Phytoplankton 3 Zusammensetzung des Phytoplanktons Das Phytoplankton im Schwerpunktjahr 2 9 Vergleich Phytoplanktonbiomasse und zusammensetzung des Westbeckens und des Ostbeckens im Ossiacher See im Untersuchungsjahr 2 6 Zooplankton 69 Artenspektrum 7 Biomasse von Rotatorien und Crustaceen 71 Individuendichte und Populationsdynamik 74 Abundanzverlauf der Rotatorien 7 Abundanzverlauf der Crustaceen 79 Cladoceren (Blattfußkrebse) 79 Copepoden (Ruderfußkrebse) 87

4 Copepodide von Eudiaptomus gracilis 89 Nauplien der cyclopoiden Copepoden 92 Räuber-Beute Beziehungen, Auswirkung auf das Zooplankton 98 Literatur Abbildungsverzeichnis Fotoverzeichnis Tabellenverzeichnis Anhang... 18

5 Zusammenfassung Zusammenfassung Der Ossiacher See ist der drittgrößte See Kärntens und besteht aus 2 Becken, dem Ostbecken mit einer Fläche von 3,9 km² und einer maximalen Tiefe von 11 m und dem Westbecken, welches 2 m tief ist und eine Fläche von 6,9 km² aufweist. Der See wurde Anfang der 197er Jahre von einer Eutrophierungswelle erfasst, welche durch die stärkere Besiedlung bzw. dem zunehmenden Tourismus im Einzugsgebiet hervorgerufen wurde. Zusätzlich gelangt das Drainagewasser des Poldergebietes (2 ha) des Bleistätter Moores mit dem Hauptzubringer des Ossiacher Sees, der Tiebel, in den See. Auf den steigenden Nährstoffgehalt bzw. die Veränderungen der Biozönosen im See wurde 196 mit der Gründung des Wasserverbandes Ossiacher See reagiert, welcher mit dem Bau einer Abwasserentsorgung im Einzugsgebiet des Sees begann. Seit Anfang der 197er Jahre konnte ein Rückgang des Makrophytenbestandes besonders im Mündungsbereich der Tiebel beobachtet werden. Dies erwies sich nicht nur für den Fischbestand als nachteilig, sondern ermöglichte durch die verbesserte Lichtsituation am Seegrund der Schlammalge (Cyanophyceae: Oscillatoria princeps) sich massenhaft zu entwickeln. Die Alge löst sich durch Gasentwicklung während der Assimilationstätigkeit vom Grund und schwimmt auf. Der unansehnliche Algenauftrieb stört den Badebetrieb. Neben dem Einsatz von Booten, welche die Algenfladen von der Oberfläche abfischten, wurde 1994 versucht durch eine Nassbaggerung im Mündungsbereich der Alten Tiebel auf einer Fläche von 43. m² die Schlammalge zu entfernen. Um den Schwebstoff- und Nährstoffeintrag in den Ossiacher See zu verkleinern, wurde unter Zusammenarbeit des Büros für Raum und Umwelt, der Abt. 1 L des Amtes der Kärntner Landesregierung, der Wassergenossenschaft Bleistätter Moor, dem Wasserverband Ossiacher See und den Abteilungen 1, 18 und 2 der Kärntner Landesregierung das Sanierungskonzept Bleistätter Moor ausgearbeitet. Das laufende Projekt wird seit Herbst 26 umgesetzt. Der vorliegende Bericht dokumentiert die limnologische Entwicklung des Ossiacher Sees über den Zeitraum von 1931 bis 2 mit besonderem Augenmerk auf die Auswirkungen der gesetzten Sanierungsmaßnahmen. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms Kärntner Seen wurde sowohl das West- als auch das Ostbecken des Ossiacher Sees im Untersuchungsjahr 2 insgesamt 8 mal in monatlichen Abständen von März bis Oktober untersucht. Von besonderem Interesse ist der Vergleich der beiden Becken des Ossiacher Sees in Bezug auf die Nährstoffsituation (Gesamtphosphor und Stickstofffraktionen) und in weiterer Folge auf die Algenpopulation, um die Auswirkungen des erhöhten Eintrags in das Ostbecken durch die Tiebel aufzuzeigen. Im Untersuchungsjahr 2 führten starke Niederschläge im August zu einer Hochwassersituation an der Tiebel. Aus diesem Grund wurden am Pegel Sonnberg zusätzliche Wasserproben zur Schwebstoffund Gesamt-Phosphor-Konzentrationsmessung untersucht. Die Menge an abfiltrierbaren Stoffen stieg innerhalb von 4 Tagen um das 16-fache (von 1 mg/l auf 248 mg/l am ), die Gesamt- Phosphor-Konzentration um das 6,7 fache (von 46 µg/l auf 31 µg/l). Dieser erhöhte Nährstoffeintrag in das Ostbecken des Ossiacher Sees führte zu einer Erhöhung der Gesamt-Phosphor- Konzentration über Grund. Die maximale Gesamt-Phosphor-Konzentration wurde am in 11 m Tiefe mit 14 µg/l gemessen. Die Zunahme der Konzentration über Grund erklärt sich durch den Schwebstoffeintrag der Tiebel. Die Partikel sedimentierten auf den Grund, wo der Abbau des organischen Materials unter Verbrauch von Sauerstoff stattfand. Dies spiegelt sich in den Sauerstofftiefenprofilen wider. Am konnte in 11 m Tiefe im Ostbecken des Ossiacher Sees kein Sauerstoff gemessen werden. Der Sauerstoffschwund durch den Abbau von organischem Material ermöglichte wiederum DER OSSIACHER SEE Seite

6 Zusammenfassung das Freisetzen von anorganischem Phosphor aus dem Sediment. Die Sauerstoffzehrung über Grund in Folge des Abbaus von organischem Material der Schwebstoffe wirkte sich auch auf die Stickstofffraktionen im Ostbecken aus. Das Fehlen von Sauerstoff führt zur Umwandlung des Nitrats in Ammonium. So wurde am in 8 m Tiefe 41 µg/l Nitrat- Stickstoff gemessen, der über Grund, in 11 m Tiefe, auf 48 µg/l sank. Die Ammonium- Stickstoff-Konzentration hingegen betrug in 8 m Tiefe 8 µg/l und stieg auf 4 µg/l über Grund. Die Nährstoffsituation des Westbeckens des Ossiacher Sees wird seit 1964 beobachtet. Die gesammelten Daten dokumentieren sowohl das Ausmaß der Eutrophierung als auch den Erfolg der gesetzten Sanierungsmaßnahmen. Die Verbesserung der Wasserqualität erfolgte nicht zeitgleich für alle untersuchten Parameter. Als erstes lassen sich die Auswirkungen der Fertigstellung der Kläranlage Feldkirchen an der Konzentrationsabnahme der Phosphor- Fraktionen erkennen. Nach einer maximalen Orthophosphat-Phosphor-Konzentration von 18,6 µg/l 1969 pendelte die Konzentration für den Zeitraum von 1976 bis 2 um 2,3 µg/l. Auch die Gesamt-Phosphor-Konzentration im Epilimnion mit einer maximal beobachteten Konzentration von 4 µg/l 1974 pendelte von 1976 bis 2 nur mehr zwischen 8 µg/l (23) und 16 µg/l (1981). In der Tiefe des Sees (4 m) fand die Konzentrationsabnahme mit einer zeitlichen Verzögerung zu den Sanierungsmaßnahmen statt. Obgleich die Kanalisation des Einzugsgebietes bereits 198 abgeschlossen wurde, schwankten sowohl die Ammonium- Stickstoff-Konzentration erst seit 1991 um den Mittelwert von 11,7 µg/l als auch die Gesamt-Phosphor-Konzentration seit 1994 um den Mittelwert von 9,9 µg/l berechnet für die jeweilige Zeitspanne bis 2. Unterschiede der Nährstoffsituation zwischen dem Ost- und Westbecken des Sees können durch einen Vergleich des Verhältnisses der Konzentrationen von Nitrat zu Gesamt- Phosphor für die Untersuchungsjahre 1997 und 2 aufgezeigt werden. Dieses Verhältnis ist in den meisten Fällen im Westbecken höher als im Ostbecken, da das Ostbecken durch den Zufluss der Tiebel höhere Gesamt-Phosphor-Konzentrationen aufweist. In beiden Jahren zeigt sich, dass sich das Verhältnis der Nährstoffe zwischen West- und Ostbecken vor allem in den Monaten März bis Juni unterscheidet, sich jedoch im weiteren Jahresverlauf angleicht. Im Untersuchungsjahr 2 betrug die mittlere Sichttiefe im Westbecken 49 cm und im Ostbecken 411 cm. Die Sichttiefe ist unter anderem von der Phytoplanktonbiomasse abhängig. Je höher die Phytoplankonbiomasse, desto höher die Trübung und desto geringer die Sichttiefe. Da dem Phytoplankton im Ossiacher See durch den Eintrag über die Tiebel mehr Nährstoffe zur Verfügung stehen als im Westbecken, ist dort die Phytoplanktonproduktion höher und somit die Sichttiefe geringer. Dieses Zusammenspiel wurde 2 durch den hohen Nährstoffeintrag über die Tiebel aufgrund der starken Regenfälle im August besonders deutlich, da durch den Eintrag die Phytoplanktonproduktion im Epilimnion ein Maximum von 1.2 mg/m³ erreichte, wodurch die Sichttiefe auf 3 cm sank, welche im Juli noch 39 cm bei einer Phytoplanktonbiomasse von 636 mg/m³ betragen hatte. Die Artenzusammensetzung des Phytoplanktons der beiden Becken für eine Wassersäule von 11 m unterschied sich 2 nicht wesentlich bezüglich der die höchsten Biomasseanteile ausbildenden Arten. Die dominanten Arten des Ossiacher Sees sind Ceratium hirundinella (Dinophyceae), Cyclotella sp. (Bacillariophyceae), Fragilaria crotonensis (Bacillariophyceae), Dinobryon divergens (Chrysophyceae), Cryptomonas sp. (Cryptophyceae) sowie Planktothrix rubescens (Cyanophyceae). Bei Planktothrix rubescens (Cyanophyceae) oder Burgunderblutalge handelt es sich um eine Alge, welche mit der Abkühlung eines Sees im Winter und der parallel gehenden Wasserdurchmischung auf alle davon betroffenen Seeschichten gleichmäßig verteilt wird. Im Falle des Ossiacher Sees verschwand die Alge mit dem Einsetzen der Erwärmung des Epilimnions aus der Oberschicht und vermehrte sich im Westbecken des Ossiacher Sees zwischen 8 DER OSSIACHER SEE Seite 6

7 Summary und 1 m. Im nur 11 m tiefen Ostbecken wich sie 2 auf den Grund aus. Im Zuge der Zooplanktonuntersuchungen von 2 konnten im Ossiacher See 13 Crustaceenarten und 2 Rotatorienarten determiniert werden. Dominiert wurde das Zooplankton unter den Cladoceren von Daphnia hyalina und unter den Copepoden von Cyclops abyssorum. Bei den Rotatorien konnte Keratella cochlearis als dominante Art festgestellt werden. Sowohl die mittlere Biomasse, als auch die mittlere Individuendichte von Rotatorien und Crustaceen war im Ostbecken höher. Innerhalb der Crustaceen dominierten bei der Individuendichte in beiden Becken die Copepoden. Aufgrund ihrer zahlreichen Larvenstadien hatten sie deutlich höhere Bestandszahlen. In Hinblick auf die Biomasse zeigte sich eine Dominanz der Cladoceren, die knapp über % der jahresdurchschnittlichen Biomasse lag. Mit Daphnia hyalina konnte im Ossiacher See eine Art erstmalig beobachtet werden. Es könnte sich hierbei um einen von FLÖSSNER (2) beschriebenen Hybrid zwischen D. cucullata und D. hyalina handeln, der aufgrund seiner besseren Anpassungsfähigkeit in Anwesenheit planktivorer Fische die Elternarten verdrängen kann. Summary The Lake Ossiacher See is the third largest lake of Carinthia and consists of two basins, the western basin with a maximum depth of 2 m and of 6,9 km² in area and the eastern basin with a depth of 11 m and an area of 3,9 km². During the early 197 s nutrient pollution such as the increased release of sewage effluent caused by the increasing tourism in the catchment area and run-off from agriculture fertilizers and the drainage of the Bleistätter Moor that joins the main tributary Tiebel resulted in the eutrophication of the lake. To stop the nutrient pollution a municipal association to provide sanitation services was established in 196. During the early 197 s a decrease of macrophytes was recognized in the area of the Tiebel influx. Because of the lack of macrophytes that shaded the ground of the eastern basin, large quantities of the cyanophyceae Oscillatoria princeps appeared. This alga lives attached to the ground unless the gas production during assimilation causes upward buoyancy. The buoyancy of the filamentous algae annoys swimmers. With boats the algae cottons were decanted form the water surface and in 1994 dredges removed the algae and sediment of an area of 43. m² near the mouth of the stream Tiebel. The collaboration with several municipal associations and the carinthian government developed a remedial design for the Bleistätter Moor to reduce the nutrient pollution by the influx of the Tiebel. The current project started in autumn 26. This report documents the limnological development of the lake Ossiacher See from 1931 to 2 considering the effects of the remediation programs. Within the project Carinthian lakes one lake is investigated monthly throughout one year. In 2 both basins of the lake Ossiacher See have been investigated 8 times in monthly intervals from March to October. The report focuses on the comparison of the nutrient concentrations (total phosphorous, nitrate and ammonium) and the algal biomass to point out the influence or the nutrient influx by the Tiebel. In August 2 strong thunderstorms caused floods at the Tiebel. Water samples were taken to investigate the concentrations of suspended particles and total phosphorous. The concentration of suspended particles increased 16-fold within 4 days (from 1 mg/l to 248 mg/l, ) and the total DER OSSIACHER SEE Seite 7

8 Summary phosphorous concentration increased 6,7- fold (from 46 µg/l to 31 µg/l. This increased nutrient influx into the eastern basin of the lake Ossiacher See caused an increase of the total phosphorous concentration above the ground. The suspended particles of the Tiebel deposited at the ground (11 m) of the eastern basin, where the mineralization of the organic matter caused a maximum total phosphorous concentration of 14 µg/l on the The mineralization decreased the oxygen concentration which is shown in the depth profiles, where the oxygen concentration in 11 m depth was < 1 mg/l. The lack of oxygen also caused the resuspension of inorganic phosphorous from the sediments and influenced the increase of the ammonium and the decrease of the nitrate concentration in the depth of the basin. At the the nitrate-n-concentration decreased from 41 µg/l at 8 m to 48 µg/l at the ground, whereas the ammonium-n-concentration increased from 8 µg/l to 4 µg/l. The nutrient concentrations of the western basin of the lake Ossiacher See have been investigated since The data document the eutrophication as well as the success of the implemented remediation. There was no simultaneous reaction of all investigated parameters according to the remediation measures. The first response to the implementation of the wastewater treatment plant Feldkrichen in 1972 was the decrease of phosphorous concentrations. The maximum orthophosphate-p-concentration in the epilimnion was 4 µg/l in For the period of 1976 to 2 the orthophosphate- P-concentration in the epilimnion ranged around 2,3 µg/l. Also the total phosphorous concentration of the epilimnion reached its maximum concentration of 4 µg/l in 1974 and ranged from 8 µg/l (23) to 16 µg/l (1981) in the period of 1976 to 2. At the lake ground the response to the remediation measures was delayed. The current average concentrations of ammonium-n of 11,7 µg/l and of total phosphorous of 9,9 µg/l were first measured in 1991 and 1994, respectively. Differences of the nutrient concentrations between the western and eastern basin of the lake can be expressed by the N:P ratio of nitrate-n concentration to total phosphorous concentration. This ratio was calculated for 1997 and 2 and in most cases the ratio of the western basin exceeds the ratio of the eastern basin, because the eastern basin has a higher phosphorous concentration due to the influx of the Tiebel. In both years the differences between the basins are highest from March to June and balances during the year. In 2 the average transparency (secchi depth) of the western basin was 49 cm and of the eastern basin 411 cm. The transparency depends of the phytoplankton biomass. The higher the phytoplankton biomass, the higher the turbidity and the lower is the transparency. The input of the Tiebel causes higher nutrient concentrations in the shallow eastern basin and this stimulates the phytoplankton production, so the transparency is lower than in the western basin. This coherence was very clear after the thunderstorms in August 2. The nutrient input caused a maximum algal production of 1.2 mg/m³ that led to a reduction of the secchi depth to 3 cm, which was 39 cm in July when the phytoplankton biomass was 636 mg/m³. The phytoplankton species composition of the two basins considering the water column of to 11 m did not differ essentially. Dominant species of the lake Ossiacher See are Ceratium hirundinella (Dinophyceae), Cyclotella sp. (Bacillariophyceae), Fragilaria crotonensis (Bacillariophyceae), Dinobryon divergens (Chrysophyceae), Cryptomonas sp. (Cryptophyceae) and Planktothrix rubescens (Cyanophyceae). The cyanophyceae Planktothrix rubescens shows a homogeneous distribution across the water column in winter, when the water temperature of the water layers is equal and the circulation of the water body takes place. When the epilimnion warms up in spring and summer, the alga leaves the warmer water layers and lives in depth between 8 and 1 m in the western basin of the lake Ossiacher See. In the eastern basin with a depth of 11 m the alga lives in the water layer close to the ground. In 2 also zooplankton investigations were performed. 13 crustaceans and 2 rotators DER OSSIACHER SEE Seite 8

9 Summary were found. Dominant species were Daphnia hyalina (Cladocera), Cyclops abyssorum (Copepoda) and Keratella cochelaris (Rotatoria). Both, the average biomass and the average abundance of crustaceans and rotatoria were higher in the eastern basin. Because of multiple larval stadiums the copepoda dominated the abundance of crustaceans in both basins. Biomass was dominated by cladocera. Daphnia hyalina was found in the lake Ossiacher See for the first time. Maybe it is a hybrid of D. cucullata and D. hyalina described by FLÖSSNER (2), that eliminates parental species when plancitvorous fish are present. DER OSSIACHER SEE Seite 9

10 Einleitung - Allgemeines Einleitung - Allgemeines Foto 1: Ossiacher See. Foto: J. Lorber Der Ossiacher See (Foto 1) ist mit 1,79 km² der drittgrößte See Kärntens. Er befindet sich zwischen den bewaldeten Steilabfällen der Gerlitzen im Norden und den westlichen Ausläufern der Ossiacher Tauern im Süden. Das Seebecken liegt eingesenkt in altkristalline Gesteins-massen, die zum Teil vom glazialen Schotter bedeckt sind. Der See besteht aus 2 Becken, die durch eine Schwelle in 1 m Tiefe voneinander getrennt werden. Das östliche kleinere Becken (3,9 km²) hat eine Tiefe von nur 11 m, das westliche große Becken (6,9 km²) ist 2,6 m tief. Da große Bereiche des Sees flach sind, weist er nur eine mittlere Tiefe von 19,6 m auf. Der Ossiacher See wird durch seinen Hauptzufluss Tiebel mit MQ 1,77 m³/s und durch einige kleine Bäche aus dem Gebiet der Gerlitzen gespeist. Die Zuflüsse aus dem Süden sind nur unbedeutend. Im Osten des Sees liegt das von der Tiebel durchflossene Bleistätter Moor mit einer Fläche von etwa 6 km², das vor Jahrzehnten mittels Drainagen und Poldergräben entwässert wurde und das derzeit für intensiven Maisanbau genutzt wird. Der Abfluss, der Ossiacher Seebach, weist ein langjähriges Jahresmittel von 2,9 m³/s auf. Der Ossiacher See ist holomiktisch, d. h. er wird während der Zirkulationsphasen im Frühjahr und Spätherbst bis zum Grund durchmischt. In den Sommermonaten wärmt sich das Oberflächenwasser auf mehr als 24 C auf. Der Wasserkörper ist von Mai bis November streng geschichtet. Das Epilimnion reicht bis rund 6 m Tiefe, die Grenze zwischen dem mächtigen Meta- und dem Hypolimnion liegt am Ende der Sommerschichtung bei 1 m. Die Eisbedeckung dauert nur wenige Wochen, in milden Wintern bildet der Ossiacher See keine Winterdecke aus. Die limnologische Entwicklung des Ossiacher Sees wird schon seit 1931 beobachtet. In Tab. 1 sind morphometrische Daten des Ossiacher Sees zusammengefasst Tab. 1: Morphometrische Daten des Ossiacher Sees. Seehöhe 1 m.ü.a Fläche 1.78,7 ha Volumen 26,28 Mio. m³ Länge 1,38 km Breite 1,4 km max. Tiefe 2,6 m mittlere Tiefe 19,6 m Einzugsgebiet 162,91 km² Abfluss MQ 2.9 l/s theoretische Wassererneuerungszeit 1,8 a Uferlänge 2 km DER OSSIACHER SEE Seite 1

11 Einleitung - Allgemeines Folgende naturbelassene See- und Uferbereiche des Ossiacher Sees wurden zu Natur- und Landschaftsschutzgebieten erklärt (Abb. 1): NSG Tiebelmündung: 3, ha, LGBl. Nr. 3/199, 19/196, 16/1968 NSG Jammernspitz:,1 ha, LGBl. Nr. 31/199, 19/196 NSG Meerspitz: 8 ha, LGBl. Nr. 6/197 NSG Ossiacher See - Westbucht: 8 ha, LGBl. Nr. 1/1964 LSG Ossiacher See - Ost: 284 ha, LGBl. Nr. 26/197 LSG Ossiacher See - Westbucht: 2 ha, LGBl. Nr. 37/197 LSG Bodensdorf: 1 ha, LGBl. Nr. 2/197 Abb. 1: Lage der Naturschutz- bzw. Landschaftsschutzgebiete am Ossiacher See. DER OSSIACHER SEE Seite 11

12 Hydrografische Daten Hydrografische Daten Die Pegelstandsmessungen des Ossiacher Sees (Pegel St. Andrä), des Zubringers (Tiebel) und des Abflusses (Ossiacher Seebach) sind in Tab. 2 zusammengefasst und wurden dankenswerter Weise von DI Johannes Moser, Abteilung 18 Wasserwirtschaft des Amtes der Kärntner Landesregierung, zur Verfügung gestellt. Im Untersuchungsjahr 2 führten starke Niederschläge im August zu einer Hochwassersituation an der Tiebel. Am wurden am Bleistätter Moor im Tagesmittel 2,1 mm/h Niederschlag gemessen. Dies entspricht dem maximalen Niederschlagswert von 2 (Abb. 2). Dadurch schwoll der Abfluss der Tiebel bei Himmelberg etwa auf das Doppelte an (Abb. 3). Mittlere Tagesniederschläge am Bleistätter Moor 2, 2 [mm/h] 1, 1, Abb. 2: Mittlere Tagesniederschläge am Bleistätter Moor [mm/h] 2. Tagesmittelwerte des Tiebelabflusses bei Himmelberg 4 3, 3 2, [m³/s] 2 1, 1, Abb. 3: Tagesmittelwerte des Tiebelabflusses [m³/s] bei Himmelberg 2. DER OSSIACHER SEE Seite 12

13 Hydrografische Daten Tab. 2: Pegelmessungen des Ossiacher Sees, der Tiebel und des Ossiacher Seebaches. Anmerkung: Die Abflüsse wurden nicht direkt gemessen, sondern auf Basis der Daten von länger beobachteten Abflusspegeln der näheren Umgebung, Gebiets- und Erfahrungswerten theoretisch ermittelt. Bei den angegebenen Werten sind daher je nach Datengrundlage Streuungen möglich. Bei steilem Gefälle ist mit erhöhtem Feststofftransport (Geschiebe und Treibholz...) zu rechnen. Dieser ist in den Werten nicht enthalten. Allfällige Zu- und Ableitungen, Versickerungen sind nicht berücksichtigt. Gewässer: Zubringer zu: Profil: Einzugsgebiet: Tiebel Ossiacher Seebach, Drau Pegel Sonnberg 91,1 km² Die theoretische Wasserführung aus den Daten von 1977 bis 22 ergibt: Mittlerer Abfluss MQ = 1, 77 m³/s Mittlerer Jahresniederwasserabfluss MJNQ =, 33 m³/s Q9% ( ) Q9% =, 9 m 3 /s Niederster Niederwasserabfluss NNQ =, 1 m³/s Hochwasser HQ1 = 6 m 3 /s HQ3 = 42 m 3 /s (198, 1982 ohne Ausuferungsmengen) HHQ = 2,6 m 3 /s Gewässer: Zubringer zu: Profil: Pegelnullpunkt: Ossiacher See Ossiacher Seebach, Drau St. Andrä,29 m ü.a. Die theoretische Wasserführung aus den Daten von 1896 bis 24 ergibt: Mittlerer Wasserstand MW = 124 cm Mittlerer Jahresniederwasserstand MJNQ = 1 cm Niederster Niederwasserstand NNQ = 9 cm Hochwasser HQ1 = 22 cm HQ3 = 2 cm (1926) HHQ = 229 cm MJHW = 16 cm Gewässer: Zubringer zu: Profil: Einzugsgebiet: Ossiacher Seebach Drau Pegel Urlaken 169,7 km² Die theoretische Wasserführung aus den Daten von 1971 bis 22 ergibt: Mittlerer Abfluss MQ = 2, 9 m³/s Mittlerer Jahresniederwasserabfluss MJNQ = 1, m³/s Q9% ( ) Q9% = 1, 43 m 3 /s Niederster Niederwasserabfluss NNQ =, 4 m³/s Hochwasser HQ1 = 2 m 3 /s HQ3 = 18 m 3 /s (2) HHQ = 14,2 m 3 /s DER OSSIACHER SEE Seite 13

14 Hydrografische Daten Aufgrund dieser Hochwassersituation wurden beim Pegel Sonnberg im August 2 zusätzliche Wasserproben auf Schwebstoffe und Phosphor-Konzentration hin untersucht (Tab. 3). Die Menge an abfiltrierbaren Stoffen stieg von etwa 1 mg/l am auf 248 mg/l am Die Gesamt-Phosphor-Konzentration der Tiebel stieg von rund 46 µg/l auf 31 µg/l. Der erhöhte Eintrag über die Tiebel wirkt sich auf den Wasserchemismus des Ossiacher See Ostbeckens aus. Tab. 3: Ergebnisse der Wasseranalysen am Pegel Sonnberg an der Tiebel vom August 2. Gewässer: Tiebel Pegel Sonnberg Parameter Elektrische Leitfähigkeit [µs/cm] ph-wert 7,1 7,4 7,63 7,2 7,37 abfiltrierbare Stoffe [mg/l] 1 14, Orthophosphat-Phosphor [µg/l] Gesamt-Phosphor [µg/l] DER OSSIACHER SEE Seite 14

15 Fischbestand Fischbestand Nach einer in den Jahren 1994 bis einschließlich 1997 durchgeführten fischereilichen Untersuchung (FARKAS & OLSACHER, 1998) wurden im Ossiacher See folgende 21 Fischarten nachgewiesen: Reinanke (Maräne, Coregonus lavaretus) Seeforelle (Salmo trutta f. lacustris) Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss) Hecht (Esox lucius) Wels (Silurus glanis) Aalrutte (Lota lota) Aal (Anguilla anguilla) Aitel (Leuciscus delineatus) Brachse (Abramis brama) Güster (Blicca bjoerkna) Karausche (Carassius carassius) Karpfen (Cyprinus carpio) Laube (Alburnus alburnus) Rotauge (Rutilus rutilus) Rotfeder (Scardinius erythrophthalmus) Schleie (Tinca tinca) Zährte (Vimba vimba) Barsch (Perca fluviatilis) Zander (Sander lucioperca) Sonnenbarsch (Lepomis gibbosus) Barbe (Barbus barbus) FINDENEGG (1934) führte zusätzlich folgende Fischarten an: Gründling (Gobio gobio) Bitterling (Rhodeus sericeus amarus) Schneider (Aburnoides bipunctatus) Nerfling (Leuciscus idus) Hasel (Leuciscus leuciscus) Schmerle (Barbatula barbatula) Von diesen Fischarten konnte kein Nachweis mehr erbracht werden. Entweder ist ihr Bestand nur mehr sehr gering oder bereits nicht mehr vorhanden. Der Rückgang des Bitterling-Bestandes dürfte Hand in Hand mit dem Rückgang der Großmuscheln stattgefunden haben. Der ursprünglich sehr gute Welsbestand im Ossiacher See ist vermutlich infolge von Eutrophierungserscheinungen stark dezimiert worden. Früher wurden auffallend große Exemplare von Welsen gefangen (etwa im Jahre 1946 ein Waller mit 6 kg und einer Länge von 23 cm). Der Hauptfisch im Ossiacher See ist die Brachse, die ca. 3 % des Gesamtbestandes ausmacht. Bei einer während der Laichzeit dieser Fischart durchgeführten Elektrobefischung konnten an einem Tag rund 1 t gefangen werden. Der Rotaugenbestand im Ossiacher See scheint überaltert zu sein, es kommen hauptsächlich große Exemplare vor, der Bestand an jungen Rotaugen ist gering. Die Fangzahlen von Hechten sind stark rückgängig. Der Bestandesrückgang des Hechtes dürfte auf den starken Rückgang des Makrophytenbestandes zurückzuführen sein. Dem Hecht fehlen dadurch geeignete Laichbedingungen und Futterfische, die sich in diesen Bereichen aufhalten. Nachdem ein Besatz mit Coregonen im 19. Jahrhundert keinen Erfolg brachte, wurden sie im Ossiacher See im Jahre 1982 erneut eingesetzt. Nach einiger Zeit hat sich eine eigene Population entwickelt. Die Reinanke nimmt mit 1 % des Fischbestandes bereits die dritte Stelle nach Brachse und Rotauge ein. Der Bestand an Forellenartigen (Regenbogenforelle, Seeforelle) ist aufgrund der relativ hohen Sommertemperatur und dem Fehlen geeigneter Laichplätze äußerst gering. Der Bestand an Karpfen kann nur durch jährlichen Besatz aufrecht erhalten werden, welcher zu angelfischereilichen Zwecken stattfindet. Die Lauben bildeten vor allem früher einen wesentlichen Bestandteil der Nahrung für Welse. Sie wurden während der Laichzeit massenhaft gefangen und als Zutat zu Kartoffeln, Sterz, Polenta usw. für den Winter aufbewahrt (HARTMANN, 1898). Der Bestand an Lauben ist auch in letzter Zeit stark zurückgegangen. Eine Ursache dafür dürfte der hohe Bestand der eingeschleppten Wandermuschel (Dreissena polymorpha) sein, die dazu führt, dass die Lauben ihre angestammten Laichplätze meiden (FARKAS & OLSACHER, 1998). Die jährlichen Erträge am Ossiacher See liegen trotzdem noch bei ca. 2 kg/ha. Im Vergleich zu anderen großen Kärntner Seen ist besonders hervorzuheben, dass seit DER OSSIACHER SEE Seite 1

16 Krebsvorkommen 1981 keine Berufsfischerei mehr ausgeübt wird. Es bestehen mehrere Schon- und Landschaftsschutzgebiete. Im Bereich des Seeabflusses wurde mit großem finanziellen Aufwand ein Laichschongebiet geschaffen (Künstlicher Nebenarm des Seeabflusses Seebach; Foto 2). Anfang 2 wurde beim Abfluss des Sees ein ca. 6 ha großes Flachwasserbiotop errichtet. ELLINGER (24) konnte im Rahmen eines fischökologischen Monitorings (Mai 2 bis August 21) im Laichschongebiet eine günstige Entwicklung des Fischbestandes nachweisen. Die am häufigsten vorkommmenden Arten waren Rotauge, Barsch, Laube, Rotfeder, Hecht und Brachse. Foto 2: Laichschongebiet des Ossiacher Sees. Foto: J. Lorber Krebsvorkommen Von Sporttauchern wurden in den letzten Jahren wiederholt Edelkrebse (Astacus astacus) im See beobachtet. Diese sind vermutlich über kleine Zuflüsse aus den Teichen der Ossiacher Tauern, wo sie häufig vorkommen, eingewandert. In den letzten Jahren konnten auch vereinzelt Edelkrebse am oberen Ende des Seebaches (Abfluss des Ossiacher Sees) beobachtet werden. Der Ossiacher See ist jenes Gewässer, in dem 188 erstmals nachweislich die Krebspest in Kärnten aufgetreten ist (HAWLITSCHEK, 1892). Bis zum Auftreten der Krebspest, zu Ende des vorigen Jahrhunderts, waren nahezu alle Seen Kärntens von einem dichten Edelkrebsbestand besiedelt. Die Krebspest, eine durch einen Schlauchpilz (Aphanomyces astaci) verursachte Seuche, ist in Kärnten seit dem Ende des 19. Jahrhunderts in mehreren Wellen aufgetreten und hat einen Schaden ungeheuren Ausmaßes angerichtet. Durch das wiederkehrende Auftreten der Krebspest aber auch durch den Besatz von Aalen (eine ursprünglich in unseren Gewässern nicht heimische Fischart) konnten sich in den meisten größeren Kärntner Seen keine dichten Flusskrebsbestände mehr entwickeln. DER OSSIACHER SEE Seite 16

17 Sanierungsmaßnahmen Sanierungsmaßnahmen Kanalisation Die Maßnahmen zur Abwasserentsorgung werden vom Wasserverband Ossiacher See als Rechtsträger ausgeführt und betrieben. Dieser 196 gegründete Verband besteht aus den Seegemeinden Villach, Treffen, Ossiach und Steindorf sowie aus den im Einzugsgebiet (Seezufluss Tiebel) gelegenen Gemeinden Feldkirchen und Himmelberg. Die Abwasserentsorgung erfolgt mittels zweier getrennter Systeme (Abb. 4): Einzugsgebiet Kläranlage Villach Die Ableitung der im Trennsystem gesammelten Schmutzwässer erfolgt über eine Pumpkette mit Seedruckleitungen und im freien Gefälle entlang des Seeabflusses nach Villach, sowie Landkanälen entlang des Südufers. Die Abwässer werden nach biologischer Reinigung in die Drau eingeleitet. Dieses System entsorgt auch die Einzugsgebiete des Magdalenensees, des Leonharder Sees und den Vassacher Sees. Einzugsgebiet Feldkirchen Die Abwässer aus dem Einzugsgebiet des Hauptzubringers Tiebel werden über Kanalnetze gesammelt im Stadtkern Feldkirchen handelt es sich um einen Mischkanal, sonst über einen Trennkanal und nach biologischer Reinigung in der Kläranlage Feldkirchen in die Glan eingeleitet. Das Kanalsystem entsorgt auch das Einzugsgebiet des Maltschacher Sees. Abb. 4: Übersichtskarte der Abwasserentsorgung im Einzugsgebiet des Ossiacher Sees. DER OSSIACHER SEE Seite 17

18 Makrophytenschwund Die vom Wasserverband Ossiacher See getätigten Baukosten sind in Tab. 4 aufgelistet. Tab. 4: Auflistung der vom Wasserverbandes Ossiacher See getätigten Baukosten. Angaben laut Finanzierungsplan per (Auskunft: DI Norbert Schwarz, Wasserverband Ossiacher See). Baukosten Einzugsgebiet Kläranlage Villach: ,2 Einzugsgebiet Kläranlage Feldkirchen ,88 Fertigstellung Kanalisation: 21 Fertigstellung Kläranlage Feldkirchen: Bauabschnitt 2 Feldkirchen 1976 (1. und 2. Ausbaustufe 2. EGW) Bauabschnitt 4 Feldkirchen 198 (Erweiterung Kläranlage und Umbau) Bauabschnitt 6 Feldkirchen 1989 (Erweiterung Kläranlage. EGW) Bauabschnitte 1 Feldkirchen 211 (Anpassung an den Stand der Technik, Schlammtrocknung, Erw. Faulanlage) bis 2 Einzugsgebiet KA Villach: bis 2 Einzugsgebiet KA Feldkirchen betrug der Anschlussgrad der Haushalte im Einzugsgebiet des Ossiacher Sees 99%. Makrophytenschwund: Nassbaggerungen 1994 Ab Beginn der 197er Jahre wurde ein kontinuierlicher Rückgang des Schilf- sowie Unterwasserpflanzenbestandes beobachtet. Die Ursachen hierfür lagen in der Landwirtschaft (Verwendung von Atrazin im unmittelbaren Einzugsgebiet des Sees), der Trübstofffracht der Tiebel, den durch die vermehrte Nutzung von Motorbooten verstärkten natürlichen Wellenbewegungen, dem 1973 beobachteten Aufkommen der Wandermuschel (Dreissena polymorpha), welche ein Anwachsen der Blässhühnerpopulation am Ossiacher See zur Folge hatte, sowie den anthropogenen Eingriff in den vormals geschlossenen Schilfbestand durch Seeeinbauten. Im Ostbecken des Ossiacher Sees konnte ein Rückgang der Schwebealgenbiomasse und ein dadurch bedingter Anstieg der Transparenz beobachtet werden. Hinzu kam der Rückgang der Makrophyten, sodass die fehlende Beschattung am Grund eine Massenentwicklung der Schlammalge Oscillatoria princeps ermöglichte. Durch die Assimilation kommt es zur Bildung von Gasbläschen an den Algenkolonien. Der Auftrieb wächst und treibt die Algen hoch, welche große Fladen von Bodenschlamm mit hochreißen. An sonnigen Tagen wird durch dieses Phänomen die Badequalität in betroffenen Bereichen beeinträchtigt. Um das Algenaufkommen zu unterbinden wurde im November bzw. Dezember 1994 eine erste Nassbaggerung im Mündungsbereich der Alten Tiebel auf einer Fläche von ca. 43. m² durchgeführt, wobei die obersten cm Bodenschlamm abgesaugt und ins Bleistätter Moor in zwei künstlich angelegte Absetzbecken (Auflandungsbereich ca. 2. m²) gepumpt wurden. Zur Verbesserung der Absetzeigenschaften wurde dem Wasser- Schlammgemisch Kalkmilch in der Förderleitung beigemischt. Das Überwasser wurde nach dem Absetzen im Bleistätter Moor über Drainagen, Pumpwerk und Alte DER OSSIACHER SEE Seite 18

19 Sanierungskonzept Bleistätter Moor Tiebel dem Ossiacher See zugeführt. Die Rekultivierungsarbeiten der Absetzbecken fanden von Mai 199 bis September 1997 statt. Sanierungskonzept Bleistätter Moor Das Drainagewasser des Poldergebietes (2 ha) des Bleistätter Moores wird in einem Sammelgraben gefasst und durch die Pumpstation Bleistätter Moor in die Tiebel gefördert. Die jährlich anfallende Drainagewassermenge wird mit 2 3 Mio m³/a geschätzt. Dies entspricht einer Phosphorfracht von bis 1 kg Phosphor/a in den Ossiacher See. Um den Schwebstoff- und Nährstoffeintrag in den Ossiacher See zu verkleinern, wurde unter Zusammenarbeit des Büros für Raum und Umwelt, der Abt. 1 L des Amtes der Kärntner Landesregierung, der Wassergenossenschaft Bleistätter Moor, dem Wasserverband Ossiacher See und den Abteilungen 1, 18 und 2 der Kärntner Landesregierung das Sanierungskonzept Bleistätter Moor ausgearbeitet. Dieses gliedert sich in 3 Module: Mit dem Modul 1, das bereits im Herbst 26 umgesetzt wurde, wurden Sedimentablagerungen im Mündungsbereich der Tiebel, die den Abfluss des belasteten Tiebelwassers in den tieferen Bereich des Ossiacher Sees verhinderten, entfernt. Abgesaugt wurde eine Fläche von ca. 2, ha. Das abgesaugte Material wurde in ein Sedimentationsbecken im Polder des Bleistätter Moores, östlich der Moorstraße, eingeleitet. Durch die Ausbaggerung des Sedimentkegels im Mündungsbereich der Tiebel kann das Tiebelwasser wieder in das Westbecken einfließen und die Belastung des flachen Ostbeckens mit Schwebstoffen und Nährstoffen wird reduziert. Das Modul 2 sieht vor, das Poldergebiet zwischen dem Ostufer und der Bleistätter Moor Landesstraße mit einer Fläche von 7 ha zu fluten. In das neue Flutungsbecken sollen die Drainagewässer des Bleistätter Moores und teilweise Tiebelwasser eingeleitet werden, um Schwebstoffe und Nährstoffe dem Ossiacher See fern zu halten. Im Modul 3 werden die im Ostbecken des Ossiacher Sees abgelagerten, mehrere Meter dicken Sedimentschichten abgesaugt, die das Nährsubstrat für die auftreibenden Schlammalgen bilden. Anschließend werden in den Uferbereichen Initialpflanzungen mit untergetauchten Wasserpflanzen durchgeführt. Mit dieser Maßnahme soll die Entwicklung einer dichten Unterwasservegetation gefördert werden, die den Seegrund beschattet und so das Bodenalgenwachstum eindämmt. DER OSSIACHER SEE Seite 19

20 Methodik Physikalisch-chemische Parameter Methodik Zur Beurteilung der Wasserqualität wird eine Reihe von chemischen, physikalischen und biologischen Parametern herangezogen, welche zu bestimmten Zeitpunkten eines Jahres untersucht werden. Für die limnologische Beurteilung relevante Zeitpunkte im Seenjahr sind die Frühjahrsdurchmischung (Mai), die Frühsommer-Hochproduktionsphase des Phytoplanktons (Juni - Juli), das Ende der Sommerstagnation (August - September) und die Herbstdurchmischung (November - Dezember). Die Probenahme erfolgte im Ossiacher See über der tiefsten Stelle (2,6 m) zu den gegebenen Zeitpunkten und bei nur zweimaliger Beprobung im Jahr während der Frühjahrsdurchmischung und am Ende der Sommerstagnation bzw. bei einmaliger Beprobung während der Hochproduktion. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms Kärntner Seen wurde sowohl die tiefste Stelle als auch das Ostbecken des Ossiacher Sees im Untersuchungsjahr 2 vom Kärntner Institut für Seenforschung in monatlichen Abständen (Ausnahme Jänner, Februar, Mai (jedoch 1. und 3. Juni), November und Dezember) insgesamt 8 Mal untersucht. Physikalisch-chemische Parameter Die Messmethoden sind der Tab. zu entnehmen. Sichttiefe Die Sichttiefe gilt als Maß für die optische Qualität des Wassers und spiegelt im Groben die Menge des Schwebealgen-Bestandes wider. Die optische Beeinträchtigung hängt neben der Konzentration auch von der Algengröße und -art sowie von anorganischen und organischen Trübstoffen ab. Die Sichttiefe liefert einen wesentlichen Anhaltspunkt zur Eutrophierung. Die Sichttiefe [cm] wird mittels einer weißen Secchi-Scheibe (Durchmesser: 2 cm) bestimmt, die so weit abgesenkt wird, bis sie mit freiem Auge nicht mehr sichtbar ist. Die Absenktiefe entspricht dem Sichttiefenwert. Wassertemperatur, ph-wert und Leitfähigkeit Die Wassertemperatur hat grundlegenden Einfluss auf eine Vielzahl von physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen im See. Beispielhaft seien hier die Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Sauerstoff oder der Temperatureinfluss auf sauerstoffverbrauchende mikrobielle Prozesse genannt. Im Rahmen der routinemäßigen Beprobung wird die Temperatur im gesamten Tiefenprofil gemessen. Dadurch erhält man Aufschluss über thermische Schichtung des Seewassers. Wasser hat seine größte Dichte und damit sein höchstes spezifisches Gewicht bei einer Temperatur von rund + 4 C (Anomalie des Wassers). Deshalb haben tiefere Seen über Grund konstant diese Temperatur. Sinkt im Herbst die Temperatur des Oberflächenwassers auf 4 C ab, gibt es keine stabile Temperaturschichtung mehr und das Gewässer kann mit Hilfe des Windes bis zum Grund durchmischt werden (Herbstzirkulation). Kühlt die obere Wasserschicht weiter ab, kommt es wieder zur Ausbildung einer Temperaturschichtung. Die Ausbildung einer Eisdecke verhindert zusätzlich, dass der See mit Hilfe des Windes durchmischt werden kann (Winterstagnation). Wenn sich der See im Frühjahr mit steigender Lufttemperatur von der Oberfläche her erwärmt, wird bei 4 C die Temperaturschichtung abermals aufgelöst und der See kann neuerlich durchmischt werden (Frühjahrszirkulation). Im Sommer stellt sich mit zunehmender Erwärmung der oberen Schichten wieder eine stabile Schichtung ein (Sommerstagnation). Der ph-wert ist der negative dekadische Logarithmus der Protonen-Konzentration DER OSSIACHER SEE Seite 2

21 Methodik Physikalisch-chemische Parameter (z.b. entspricht ein ph von 6 einer Wasserstoff-Ionen-Konzentration von 1-6 Mol/l). Vereinfacht ausgedrückt beschreibt der ph-wert den Säuregrad des Wassers. Ausschlaggebend für den ph-wert ist der Gehalt an basischen Puffersubstanzen im Gestein des Einzugsgebietes. So haben Gewässer in Gebieten mit geringem Puffergehalt (kristallin, kalkarm) oft ph-werte unter 7. Eine hohe Produktion der photoautotrophen Pflanzen führt tagsüber zu einer vermehrten CO2-Assimilation und damit zu einem höheren ph-wert. Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für die Konzentration an gelösten Salzen. Eine höhere Salz-Konzentration bedingt eine höhere Leitfähigkeit. Die Höhe der Salz-Konzentration beeinflusst auch die Dichte des Wassers. Aufgrund von chemisch bedingten Dichteunterschieden kann es, ähnlich der Temperaturschichtung, die auch auf Dichteunterschieden beruht, ebenfalls zur Ausbildung einer stabilen chemischen Schichtung kommen, wodurch eine Durchmischung erschwert wird. Sauerstoff Sauerstoff ist für alle heterotrophen Organismen lebenswichtig. Viele chemische Reaktionen laufen nur im Beisein von Sauerstoff (aerob) ab, andere nur unter sauerstofffreien Bedingungen (anaerob). Als Sauerstoffquelle dient zum einen die Atmosphäre, aus der über die Wasseroberfläche ein Eintrag in den See erfolgt, zum anderen die Photosyntheseaktivität autotropher Organismen (Pflanzen). In sehr produktiven Seen können tagsüber Sauerstoffübersättigungen und nachts Sauerstoffdefizite auftreten. In geschichteten Seen treten im Tiefenwasserbereich (Hypolimnion) ausschließlich sauerstoffzehrende Vorgänge auf. Sauerstoff wird als Oxidationsmittel für den Abbau von organischem Material verbraucht. In oligotrophen (nährstoffarmen) Seen ist die hypolimnische Sauerstoffzehrung während der Stagnation gering, in eutrophen Seen kann der Sauerstoff vollständig verbraucht werden. Phosphor Die Gesamt-Phosphor-Konzentration umfasst alle drei in einem See vorkommenden Phosphorfraktionen (anorganisch gelöster Phosphor als Orthophosphat, organisch gelöster Phosphor und organisch partikulärer Phosphor - Organismen und Detritus). Grundsätzlich ist die Gesamt-Phosphor-Konzentration in einem See von externen Nährstoffeinträgen (Zufluss, Niederschlag, Oberflächenabschwemmung, Drainagen, Sickerwasser- und Grundwasserzustrom) und vom Zirkulationsverhalten des Sees abhängig. Die Eutrophierung der Seen beruht in erster Linie auf der Zunahme der Phosphorkonzentration. Phosphor wird auf natürliche Weise ständig aus dem Nährstoffkreislauf eines Sees eliminiert, da er sich an Sedimentteilchen anlagert oder mit Eisen reagiert und ausfällt. Der organisch gebundene Phosphor sinkt mit den abgestorbenen Organismen ab und sedimentiert. Im Sediment abgelagert stehen die Phosphorverbindungen für Algen und Wasserpflanzen, solange unmittelbar über dem Sediment Sauerstoff vorhanden ist, nicht mehr zur Verfügung. Der Sauerstoff bildet eine Barriere aus, durch die der Phosphor im Sediment gebunden bleibt. Herrscht dagegen über dem Seegrund ein Sauerstoffdefizit, was während der Sommerstagnation in nährstoffreichen Seen die Regel ist, kann das Phosphor aus dem Sediment zurück in das Wasser diffundieren und während der Herbstzirkulation in die oberen Wasserschichten transportiert werden, wo er von den Algen und Wasserpflanzen wieder genutzt werden kann. Dieser Vorgang wird als interne Düngung bezeichnet. Die für Pflanzen nutzbare Phosphorfraktion Orthophosphat-Phosphor kommt in Kärntner Seen nur in relativ geringen Mengen vor. Daher ist das Orthophosphat als essentieller Nährstoff für die Primärproduzenten (Algen und Wasserpflanzen) ein wachstumsbegrenzender Faktor. Stickstoff Stickstoff tritt im See in verschiedenen Formen auf, anorganisch als Nitrat, Nitrit und Ammonium, organisch gebunden in lebender Biomasse, als Zwischenstufen des mikrobiellen Eiweißabbaues, als DER OSSIACHER SEE Seite 21

22 Methodik Physikalisch-chemische Parameter Exkretionsprodukt tierischer Konsumenten sowie in freien Verbindungen, Aminosäuren, Enzymen, etc. Als Stickstofflieferanten für die photoautotrophen Pflanzen dienen im Gewässer der Nitrat-Stickstoff und der Ammonium-Stickstoff, wobei der Nitrat- Stickstoff bevorzugt aufgenommen wird. In den Umsatz der Stickstoffverbindungen greifen Mikroorganismen in vielfältiger Weise ein. Ammonium wird unter Verwendung von Sauerstoff über Nitrit zu Nitrat oxidiert (Nitrifikation) und ist daher im Epilimnion von unbelasteten Seen nur in geringen Mengen vorhanden. Während der Stagnationsphasen reichert sich der Ammonium-Stickstoff in anaeroben Bereichen des Hypolimnions im See an, während der Nitrat-Stickstoff hier verschwindet. Neben der gehemmten Nitrifikation des durch Abbau von organischer Substanz durch Mikroorganismen freigesetzten Ammoniums erhöht auch eine Ammonifikation von Nitrat zu Ammonium die Konzentration des Ammoniums im anaeroben Hypolimnion eines Sees. Nitrat-Stickstoff ist in oligotrophen Gewässern mit ausreichender Sauerstoffversorgung immer in für Primärproduzenten ausreichenden Mengen vorhanden. In sehr produktiven Seen kann es hingegen in der euphotischen Zone vollständig aufgezehrt werden. Da jedoch der Eintrag aus einem landwirtschaftlich genutzten Umland (Stickstoffdüngung) an manchen Seen sehr hoch sein kann, treten mitunter auch in relativ produktiven Gewässern hohe epilimnische Nitrat-Stickstoff-Konzentrationen auf. Die Konzentration kann in Folge von Niederschlagsereignissen kurzfristig ansteigen, da es zu oberflächigen Auswaschungen und Einschwemmungen aus stickstoffgedüngten Flächen kommt. Tab. : Chemisch-physikalische Untersuchungsmethoden. Parameter Bestimmungsgrenze Methode Sichttiefe [cm] Secchi-Scheibe Messsonde: HL 21, Temperatur [ C] Grabner Instruments. Messsonde: HL 21, Sauerstoff [mg/l] Grabner Instruments. Messsonde: HL 21, ph - Wert Grabner Instruments. P tot (Gesamt-Phosphor), mg/l UV-VIS PO 4 -P (Orthophosphat-P),2 mg/l UV-VIS TOC (organisch gebundener Kohlenstoff),113 mg/l TOC-Analysator NO 3 -N (Nitrat-Stickstoff), mg/l Ionenchromatographie NH 4 -N (Ammonium-Stickstoff),4 mg/l UV-VIS SiO 2 (Kieselsäure),1 mg/l UV-VIS Cl (Chlorid), mg/l Ionenchromatographie Ca (Calcium),2 mg/l ICP MS Mg (Magnesium), mg/l ICP MS K (Kalium),6 mg/l ICP MS DER OSSIACHER SEE Seite 22

23 Methodik Biologische Parameter Auswertung Die mittlere Konzentration eines Parameters wird berechnet, damit Gewässer mit unterschiedlichen Wasservolumina verglichen werden können. Zur Berechnung des Gesamt-Inhaltes eines Parameters im Gewässer wird die Konzentration des Parameters einer Tiefenschicht mit dem jeweiligen Schichtvolumen multipliziert und anschließend der Inhalt der einzelnen Tiefenschichten addiert. Um Gewässer mit unterschiedlichem Volumen vergleichen zu können, wird der Gesamtinhalt eines Parameters durch das Gesamtvolumen des Gewässers dividiert. Daraus ergibt sich eine mittlere volumsgewichtete Konzentration, die herrschen würde, wäre der Parameter gleichmäßig im Gewässer verteilt. Die Einteilung der Trophieklassen folgt der ÖNORM 6231:21 (Tab. 6). Tab. 6: Trophieklassen nach der Gesamt-Phosphor-Konzentration [µg/l] und der Phytoplankton-Biomasse [mg/m³] (ÖNORM 6231:21). Trophieklasse Gesamtphosphor-Konzentration [μg/l] im Eiplimnion ( 6 m) im Jahresmittel Phytoplankton- Biomasse [mg/m³] oligotroph < 1 < 1. schwach-mesotroph mesotroph schwach-eutroph 3-4 > 3. eutroph > 4 > 3. Biologische Parameter Phytoplankton-Biomasse Die Biomasse an Schwebealgen spielt in der Trophie-Einstufung eine entscheidende Rolle und wird in mg/m³ angegeben. Sie wird durch die Höhe der Phosphor-Konzentration gesteuert. Bei der routinemäßigen Beprobung werden aus 9 Tiefenstufen (1, 3,, 8, 1, 12, 1, 2 und 3 m) Phytoplanktonproben entnommen. Die Bestimmung der Phytoplanktonbiomasse erfolgte durch direkte Zählung der in Verbundkammern (Volumen: 1 ml) sedimentierten Algen mit dem Umkehrmikroskop Nikon Diaphot 2 nach UTERMÖHL (198). Um die Algenbiomasse zu berechnen, ordnet man den Schwebealgen einfache geometrische Formen zu und bestimmt so ihr Volumen. Unter der Annahme, dass das spezifische Gewicht der Schwebealgen gleich dem des Wassers ist, wird 1 µm³ = 1-6 µg gesetzt. Die Individuenzahl pro Liter multipliziert mit dem Körpervolumen in µm³ ergibt die Biomasse in µg/l oder mg/m³. DER OSSIACHER SEE Seite 23

24 Methodik Biologische Parameter Zooplankton-Biomasse Im Jahr 2 wurden sowohl im tiefen Westbecken (Tiefe: 2 m), wie auch im seichten Ostbecken (Tiefe: 11 m) Zooplanktonproben gezogen. Die Probenahme erfolgte mit einem Planktonschließnetz mit Durchflusszähler. Das Probegerät kann auf eine bestimmte Tiefe abgelassen werden, um dann eine gewünschte Wassertiefe (beispielsweise m) zu beproben. Anschließend wir mittels Fallgewicht das Netz geschlossen. Dadurch ist es möglich Proben aus verschiedenen Tiefen zu ziehen. Der Vorteil des Planktonschließnetzes liegt in der Beprobung der gesamten Wassersäule. Im Vergleich zum Schindler Schöpfer ist - vor allem bei tieferen Seen - eine genauere Aussage über die tatsächlichen Populationsdichten der planktischen Organismen möglich. Bei schnelleren Schwimmern, wie Eudiaptomus gracilis oder Leptodora kindti; ist der Fangerfolg beim Schindler-Schöpfer aufgrund der Fluchtreaktion dieser Tiere besser (BOTRELL et. al, 1986; SCHWOERBEL, 1986; SANTNER, 23). Es wurden je m Wassersäule in folgenden Tiefenstufen beprobt: Westbecken Ostbecken m m 1 m 1 m 1 1 m 1 2 m 2 2 m 2 3 m Zusätzlich zu den Planktonschließnetzzügen wurden für die Bestimmung der Arten qualitative Netzzüge gezogen. Die Proben wurden mit Formol (4 % Endlösung) fixiert. Die Zählung der Crustaceen (mit Ausnahme der Nauplien der Copepoden) erfolgte unter dem Binokular (Wild Heerbrugg Typ M3Z). Die Zählung der Rotatorien und der Nauplien erfolgte mit dem Umkehrmikroskop (Nikon Diaphot 2). Zum Teil erfolgte aufgrund der Menge der Planktonorganismen eine Teilung der Probe (subsample). Die Determination der Arten erfolgte mit folgender Bestimmungsliteratur: Gruppe der Cladoceren: Flössner (2) LIEDER (1996) Gruppe der Copepoden: KIEFER (196) HERBST (1962) EINSE (1993) Rotatorien: KOSTE (1978) Die Berechnung der Biomasse (Trockengewicht) der Crustaceen erfolgte nach BOTTRELL et.al. (1976) sowie DUMONT et.al. (197). Die Berechnung der Biomasse (Frischgewicht) der Rotatorien erfolgte nach Ruttner Kollisko (1977). DER OSSIACHER SEE Seite 24