Ein Nährstoffmanagement. Seen? Auswirkung der Oligotrophierung von Seen auf Fische und Fischerei. oder. LIMNOS Fischuntersuchungen Dr.

Transkript

1 Auswirkung der Oligotrophierung von Seen auf Fische und Fischerei oder Ein Nährstoffmanagement Fischuntersuchungen Dr. für CH-6048 unsere Horw Seen? 1

2 2 COOP-Zeitung NZZ LNN LNN

3 B O D E N S E E F I S C H E R E I

4 Übersicht Produktion von Biomasse und Fischen in Seen Seesanierung in der Schweiz Fallbeispiele Fazit 1. Produktion von Biomasse und Fischen in Seen: Nährstoffe, Pimärproduktion,, Nahrungsketten 2. Seesanierung in der Schweiz: Ziele, Resultate 3. Fallbeispiele: - Vierwaldstättersee - Brienzersee 4. Schlussfolgerungen, Fazit 4

5 Produktion von Biomasse und Fischen in Seen Produktionsprozesse im See (schematisch) Nährstoffe: N, P, C, Si,... Nahrungskette / Nahrungsnetz Klima: Temperatur, Licht, Wind Primärproduktion durch Plankton-Algen: Artenzus.setzung, Abundanz, zeitl. Dynamik, räuml. Verteilung Sekundär- Produktion: Grazing durch herbivore Cladoceren & Copepoden: Daphnia, Bosmina, Cyclops etc. Tertiärproduktion durch carnivore Cladoceren & Copepoden: Bythotrephes, Diaptomus etc. Fischproduktion durch planktivore (z.b. Felchen) & piscivore Fische (z.b. Egli, Hecht) Phytoplankton Zooplankton Zooplankton Fische 5

6 Warum werden Seen saniert? Seesanierung in der Schweiz Gewässerschutz-Verordnung des Bundes (GSchV vom ) verlangt: Anhang 1, Art. 1 «Oberirdische Gewässer»: 3 Die Wasserqualität soll so beschaffen sein, dass:... c. andere Stoffe, die Gewässer verunreinigen können und die durch menschliche Tätigkeit ins Wasser gelangen können,... keine nachteiligen Einwirkungen auf die Lebensgemeinschaften von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen und auf die Nutzung der Gewässer haben, keine unnatürlich hohe Produktion von Biomasse verursachen, die biologischen Prozesse zur Deckung der physiologischen Grundbedürfnisse von Pflanzen und Tieren, wie Stoffwechselvorgänge, Fortpflanzung und geruchliche Orientierung von Tieren, nicht beeinträchtigen,... 6 Anhang 2, Art. 13 «Zusätzliche Anforderungen an stehende Gewässer»: 2 Der Nährstoffgehalt darf höchstens eine mittlere Produktion von Biomasse zulassen; besondere natürliche Verhältnisse bleiben vorbehalten. In der Praxis: Sanierungsziel für Seen ist 30 mg Gesamtphosphor/m 3 Phosphorelimination in den Kläranlagen im Einzugsgebiet aller Seen!

7 Resultat: Sanierung der Schweizer Seen I Gesamtphosphor, Zirkulationswerte Seesanierung in der Schweiz 1000 Ptot µg l Baldeggersee Hallwilersee Sempachersee Luganersee Nord Bielersee Lac Léman Neuenburgersee Lago Maggiore Sanierungs- Ziel 30 µg/l Jahr

8 Resultat: Sanierung der Schweizer Seen II Gesamtphosphor, Zirkulationswerte Seesanierung in der Schweiz 1000 Ptot µg l Greifensee Pfäffikersee Zugersee Zürichsee Bodensee Vierwaldstättersee Walensee Sanierungs- Ziel 30 µg/l Jahr 1

9 Primärproduktion rproduktion von Schweizer Seen als Funktion der Phosphatkonzentration. Jahressummen in g Kohlenstoff pro m 2 und Jahr Seesanierung in der Schweiz Primärproduktion (g C m -2.a -1 ) y = log(x) R 2 = OECD 1980 Zürichsee Vierwaldstättersee Walensee Brienzersee alle eutroph 200 mesotroph 150 oligotroph PO 4 -P-Konzentration (µg/l)

10 Phosphatgehalt und Fischertrag in Seen Frage: Besteht ein Zusammenhang zwischen Phosphatkonzentration ( Seezustand, = Grundlage der Primärproduktion) und fischereilicher Produktion bzw. Fischertrag? Seesanierung in der Schweiz 10

11 1. Beispiel: Vierwaldstättersee ttersee,, Ertrag der Berufsfischerei Entwicklung der Phosphorkonzentration Fallbeispiele Ertrag (kg/ha) Andere Barsch/Egli Karpfenartige Kleinfelchen Grossfelchen P tot µg/l P tot mg/m Jahr Quelle: Fischereikommission Vierwaldstättersee 11

12 Die 3 Felchenarten des Vierwaldstättersees ttersees Grossfelchen Balchen, 40 cm, 3 Jahre alt, laicht im Dezember in der Uferzone, 1-33 m tief. Häufig. Felchen Edelfisch, 34 cm, 4 Jahre alt, laicht im Aug.-Sept. in grosser Tiefe, m tief. Selten! Kleinfelchen Albeli, 20 cm, 3 Jahre alt, laicht im Nov.-Dez Dez. in m Tiefe. Sehr häufig. Rudolf SehrMüller 12

13 Warum verändert sich der Fischertrag im See? 1. Wachsen die Fische heute langsamer und bleiben kleiner? Fallbeispiele 2. Hat der nutzbare Fischbestand abgenommen? 3. Stehen diese Veränderungen im Zusammenhang mit langfristigen Änderungen des Seezustands, d.h. mit der Abnahme der Produktivität des Vierwaldstättersees? 13

14 Kleinfelchen Albeli Albeli im Vierwaldstättersee: rückläufiges Längenwachstum Fallbeispiele 14

15 Entwicklung der Nahrungsbasis für Felchen im Vierwaldstättersee: Konzentration von Wasserflöhen (Daphnien) im Epilimnion und Hypolimnion in den Jahren 1986 bis 2000, Mai September 8000 Fallbeispiele Konz. adulter Daphnien (Ind./m 3 ) Daph.ad. 0-20m Mai-Sep Daph.ad m Mai-Sep Ø 0-20m Mai-Sept Ø m Mai-Sept Jahr (Daten EAWAG)

16 Kleinfelchen Albeli Vierwaldstättersee: Jahrgangsstärken (Anz. gefangener Fische/Jahrgang) Fallbeispiele 16

17 Entwicklung der mittleren Fruchtbarkeit der geschlechtsreifen Weibchen, Alter 2+ und 3+ Fallbeispiele 17

18 18 Vierwaldstättersee: : Fangertrag von Seesaibling und Weissfischen (Karpfenartigen) Vierwaldstättersee zu zu sauber? sauber? Seesaibling P Ertrag kg/ha Rotauge, Rotfeder, Hasel Fangjahr Ertrag kg/ha Ptot (µg/l) Ist Ist der der Vierwaldstättersee Fallbeispiele Fangjahr

19 2. Beispiel: Brienzersee, Phosphorkonzentration 100 P mg µg/l l -1 P tot PO4-P Fallbeispiele 10 Analytik! 1 Produktion! Jahr

20 Brienzersee, Ertrag der Berufsfischerei Einbruch , Felchen sehr mager, nicht fangbar Fallbeispiele 20

21 Die 2 Felchenarten des Brienzersees Grossfelchen Felchen 26.5 cm, 3 Jahre alt, laicht im Dez. in mittlerer Tiefe, Häufig. Kleinfelchen Brienzlig, 19 cm, 4 Jahre alt, laicht im Sept. in grosser Tiefe. Sehr häufig. 21

22 Brienzersee, Wachstum der Kleinfelchen Brienzlig Brienzlig Schwaches Wachstum wegen Futterknappheit , mit schlechter Fangmöglichkeit, da sehr mager Fallbeispiele 22 Müller, Breitenstein, Mbuenemo Bia, Rellstab & Kirchhofer, Aquat.Sci (2007)

23 Brienzersee, Wachstum der Grossfelchen Schwaches Wachstum wegen Futterknappheit , mit schlechter Fangmöglichkeit, da sehr mager Fallbeispiele 23 Müller, Breitenstein, Mbuenemo Bia, Rellstab & Kirchhofer, Aquat.Sci (2007)

24 Brienzersee: Bestand an Wasserflöhen (Daphnien( Daphnien) und Frass (Konsumption) der Felchen Fallbeispiele > > Futterangebot steuert Frass! 24 Müller, Breitenstein, Mbuenemo Bia, Rellstab & Kirchhofer, Aquat.Sci (2007)

25 2. Beispiel: Brienzersee, Phosphorkonzentration Fallbeispiele P mg µg/l l Produktion! P tot PO4-P Analytik! Ist der Brienzersee am Verhungern? Jahr

26 Schlussfolgerungen, Fazit 1. Zustand der Schweizer Seen in 30 Jahren markant verbessert 2. Stark überdüngte Seen > heute weniger krank (mässig Phosphor), oft gute Fischerträge (Sempachersee, u.a.), hohe Primärproduktion 3. GS-Ziele für überdüngte Seen sinnvoll, 30 µg P/l anspruchsvoll Fazit 4. Mässig überdüngte Seen > heute gesund (wenig Phosphor), abnehmende Fischerträge, z.t. sehr wenig Ertrag ( totsaniert ), niedrige Primärproduktion 5. GS-Ziele 30 µg Ptot /l für saubere Seen wenig sinnvoll. Postulat: Einführung eines unteren P-Grenzwerts! Diskussionsbasis: Ptot 5-10 µg/l, PO 4 -P 2-5 µg/l, zwecks Erhaltung einer minimalen Produktionskapazität v.a. f. Fischerei. Optimaler Bereich auch für Algen und Zooplankton ( Ökologie )! 26

27 Phosphatgehalt und Fischertrag in Seen Erwiesener Zusammenhang zwischen Phosphatkonzentration ( Seezustand, = Grundlage der Primärproduktion) und fischereilicher Produktion bzw. Fischertrag Fazit 27

28 ...und der Fall Bodensee? «Das Märchen vom Phosphor?» Felchenertrag 20 kg/ha 10 kg/ha P 2007: 8 µg Ptot/l Fazit 28 Der Bodensee liegt heute noch knapp über dem für den Fischertrag kritischen P-Bereich. P In den nächsten Jahren ist aber mit einem Rückgang des Fischertrags zu rechnen. Erste Anzeichen?

29 Weitere Fallbeispiele Sarnersee: Walensee: Rückgang P tot 20 >5 µg/l, Abnahme Fischertrag 30 > 5 kg/ha Aufgabe des Berufsfischereibetriebs! Rückgang P tot 20 >5 µg/l, Abnahme Fischertrag 30 > 5 kg/ha Zukunft Berufsfischerei fraglich Fazit L. Neuchatel: Rückgang P tot > 7 µg/l, 50% Abnahme Fischertrag: 25 > 13 kg/ha Berufsfischerei problematisch Thunersee: Rückgang P tot 30 > 2-3 µg/l, Abnahme Fischertrag 30 (65) > 8 kg/ha Berufsfischerei problematisch 29 L. Maggiore: Rückgang P tot > 7 µg/l, Abnahme Fischertrag 30 (40) > 10 kg/ha Berufsfischerei problematisch

30 Schlussfolgerungen, Fazit Wir brauchen: Nährstoff-Management für Seen, mit Anpassung der gesetzlichen Grundlagen: > Einführung eines unteren P-Grenzwerts Fazit Ziel: Gezielte Sanierung (!) der einzelnen Seen, situationsgerechter Gewässerschutz, Berücksichtigung aller Bedürfnisse wie Trinkwasser, Tourismus, Fischerei, Gewässerökologie 30

31 Besten Dank! 31