Invasion der Grundeln im Rhein

Transkript

1 Invasion der Grundeln im Rhein Svenja Gertzen Universität zu Köln, Zoologisches Institut, Allgemeine Ökologie & Limnologie, Ökologische Außenstation Rees-Grietherbusch , Deutscher Fischereitag, Potsdam

2 Nativ, Archäeobiota und Neobiota Einheimische Arten Archäobiota (vor 1492) Neobiota (nach 1492)

3 Nativ, Archäeobiota und Neobiota Neobiota (nach 1492) Unbeständige Arten Etablierte Arten nicht invasiv potenziell invasiv invasiv

4 Konsequenzen Ökologischer Einfluss Ökonomische Kosten Gesundheitsrisiken Amerikanischer Ochsenfrosch Rana catesbeiana

5 Invasive Arten Riesenbärenklau Heracleum mantegazzianum Medizinische Kosten 1 Mio. pro Jahr Prävention & Kontrolle mehr als 10 Mio. pro Jahr Quelle: Bundesamt für Naturschutz BfN

6 Invasive Grundeln

7 Graphik aus: Bij de Vaate et al Ursprungsregion

8 By Stefan Staas Niederrhein

9 Ponto-Kaspische Grundeln Marmorgrundel Proterorhinus semilunaris Kesslergrundel Ponticola kessleri 2008 Schwarzmaulgrundel Neogobius melanostomus 2008 Flussgrundel Neogobius fluviatilis

10 Ponto-Kaspische Grundeln Kesslergrundel Ponticola kessleri Schwarzmaulgrundel Neogobius melanostomus 2008 Flussgrundel Neogobius fluviatilis

11 80% Grundeln Borcherding et al. (2011): Gobiid invasion in the Lower Rhine River (Germany): recent range extensions and densities. J. Appl. Ichthyol. 27:

12 Fragestellungen Ökologische Nische Gobiidae Interaktionen mit Einheimischen Nahrung Reproduktion Drift Konkurrenz Prädation Photos: University of Cologne Kristan Brenner Entwicklung der heimischen Jungfischpopulationen

13 Uferzugnetz

14 Fragestellungen Ökologische Nische Gobiidae Nahrung Reproduktion Drift Photos: University of Cologne Kristan Brenner

15 Häufigkeit [%] Nahrung 80 Nf Nm Pk Crustacea Chironomidae Mollusca Fisch 40 0 < Totallänge [mm]

16 Temperatur [ C] Reproduktion Temperatur Abfluss Abfluss [m³ s -1 ] Kessler Schwarzmaul Fluss J M M J S N

17 Häufigkeit [%] Driftverhalten Photos: University of Cologne Kristan Brenner 40 Ponticola kessleri Rutilus rutilus ,8 ( ± 3,3 mm) n=129 26,8 ( ± 11,5 mm) n= Barbus barbus Neogobius fluviatilis Neogobius melanostomus ,9 ± 0,8 mm n=2496 8,5 ± 1,4 mm n=755 8,8 ± 1,1 mm n= MW ± SD Totallänge [mm] Foto Rotauge: Barbe:

18 Nischendifferenzierung Fein abgestimmte Nischenseparierungen erlauben eine Co-Existenz der Grundeln

19 Fragestellungen Interaktionen mit Einheimischen Konkurrenz Prädation

20 Interaktionen mit nativen Arten Zander Sander lucioperca Barsch Perca fluviatilis Rapfen Aspius aspius

21 Zusätzliche Methoden

22 Magenanalysen Größen von 10mm 720mm Konkurrenz: Nahrungsüberlappungen & maximale Nahrungsaufnahme Prädation: Anteil Grundeln als Beutefische

23 Konkurrenz Juvenile Chironomid larvae: -life-in-a-costa-rican-bromeliad/ Gammarid:

24 Gewichtete Nahrungsüberlappung Nahrungsüberlappungen Native Grundeln Barsch Zander Rapfen Schwarzmaul Fluss Kessler A M J J A S O A M J J A S O Signifikante Überlappung 0.6 nach Wallace 1981

25 Rhein Nahrungslimitiert Chironomid larvae: -life-in-a-costa-rican-bromeliad/ Gammarid:

26 Konkurrenzstärke [%] Konkurrenzstärke Barsch Zander Rapfen Schwarzmaul Fluss Kessler 0 Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt gefittete Werte ± SE

27 Konkurrenzstärke [%] Konkurrenzstärke Schwarzmaul 58% Rapfen 49% Fluss 48% 0 Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Kessler 40% Barsch 32% Zander 19% gefittete Werte ± SE

28 Prädation

29 Zusammensetzung [%] Zander N=530 Nahrungszusammensetzung Barsch N=679 <50 <100 <150 <200 <250 >250 Undef. Masse Rest Mollusca Totallänge [mm] Insecta Zooplankton Crustacea <50 <100 <150 <200 <250 >250 Gobiidae Native Fische Fisch undef.

30 Anteil Gobiidae in Nahrung [%] Kondition Barsch * Zander * * <50mm <100mm <150mm <200mm MW ± SD * = weniger als 5 Individuen mit gefülltem Magen

31 Anteil Gobiidae in Nahrung [%] Kondition Condition factor K 100 Barsch 1.4 Barsch * Zander * * Zander <50mm <100mm <150mm <200mm <50mm <100mm <150mm <200mm MW ± SD * = weniger als 5 Individuen mit gefülltem Magen

32 Bottleneck Persson and Greenberg 1990 Juvenile competitive bottleneck

33 Bottleneck Größen-strukturierte Interaktionen

34 Fragestellungen Ökologische Nische Gobiidae Interaktionen mit Einheimischen Nahrung Reproduktion Drift Konkurrenz Prädation Photos: University of Cologne Kristan Brenner Entwicklung der heimischen Jungfischpopulationen

35 Uferzug April - September 90 Züge in großen sandig-kiesigen Buhnenfeldern bei Rees Fische Dr. Stefan Staas Bildquelle: Marketa Ondračková

36 Artenvielfalt Art 0+ >0+ 0+ >0+ Alburnus alburnus (Ukelei) x x x x Aspius aspius (Rapfen) x x x x Abramis brama (Brachsen) x x x x Barbus barbus (Barbe) x x x x Blicca bjoerk na (Güster) x x x x Carassius auratus gibelio (Giebel) Cyprinus carpio ( Karpfen) x x x x Chondrostoma nasus (Nase) x x x Gobio gobio (Gründling) x x x x Squalius cephalus (Döbel) x x x Leuciscus idus (Aland) x x x x Leuciscus leuciscus (Hasel) x x x x Pseudorasbora parva (Blauband-Bärbling) x x Rutilus rutilus (Rotauge) x x x x Rhodeus sericeus amarus (Bitterling) x x Scardinius erythrophthalmus (Rotfeder) x x Tinca tinca (Schleie) Vimba vimba (Zährte) x x x x

37 Artenvielfalt Art 0+ >0+ 0+ >0+ Gymnocephalus cernua (Kaulbarsch) x x x x Perca fluviatilis (Flußbarsch) x x x x Sander lucioperca (Zander) x x x x Cobitis taenia (Steinbeißer) x x x Barbatula barbatula (Schmerle) Coregonus sp. x x Cottus gobio (Groppe) Esox lucius (Hecht) x x Gasterosteus aculeatus (Dreistachliger Stichling) x x x x Pungitius pungitius (Neunstachliger Stichling) Anguilla anguilla (Aal) x x Platichthys flesus (Flunder) x x Neogobius melanostomus (Schwarzmaulgrundel) x x Neogobius fluviatilis (Flussgrundel) x x Ponticola k essleri (Kesslergrundel) x x Proterorhinus semilunaris (Marmorgrundel) x x N Arten: x x Hans Hillewaert Frank Leo Piet Spaans

38 Dichte [Ind. m -2 ] Gesamtdichte Aland: 33 pro m² Rapfen: 40 pro m² Hasel: 131 pro m² Rotaugen:137 pro m² Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt

39 Dichte [Ind. m -2 ] Gesamtdichte Rapfen: 1,7 pro m² Schwarzmaul: 2,1 pro m² 4 2 Kessler: 2,2 pro m² Barsch: 5,4 pro m² Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt

40 Häufigkeit [%] Aland Barbe Barsch Blaubandb. Brasse Coregonen Relative Häufigkeit 0+ Döbel Gründling Güster Hasel Hecht Karpfen Kaulbarsch Koppe Nase Flussgr. Schwarzmaul Kessler Rapfen Rotfeder Rotauge Schleie Stichling Ukelei Zährte Zander N= N=

41 Management Lippemündung bei Wesel Renaturierte Auenlandschaft Fotos: Emschergenossenschaft Lippe Verband, G. Jacobs

42 Management Quappe Lota lota Kormoran Phalacrocorax carbo sinensis

43 Management so viele Grundeln hab ich seit 2010 aus dem Rhein geholt Quelle: WDR Lokalzeit Duisburg

44 DANKE!!!

45 Danke! Projekt gefördert vom MKUNLV NRW aus Mitteln der Fischereiabgabe Projekt eingereicht durch: Rheinischer Fischereiverband NRW Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen

46 Referenzen Bij de Vaate, A., Jazdzewski, K., Ketelaars, H.A.M., Gollasch, S. & Van der Velde, G Geographical patterns in range extension of Ponto-Caspian macroinvertebrate species in Europe. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 59: Borcherding, J., Staas, S., Krüger, S., Ondračková, M., Šlapanský, L. and Jurajda, P. (2011): Gobiid invasion in the Lower Rhine River (Germany): recent range extensions and densities. Journal of Applied Ichthyology 27: Lee,V.A. & Johnson,T.B. (2005) Development of a bioenergetics model for the round goby (Neogobius melanostomus). Journal of Great Lakes Research, 31, Persson,L. & Greenberg,L.A. (1990) Juvenile competitive bottlenecks: the perch (Perca fluviatilis)- roach (Rutilus rutilus) interaction. Ecology, 71, Pimentel,D., Zuniga,R. & Morrison,D. (2005) Update on the environmental and economic costs associated with alien-invasive species in the United States. Ecological economics, 52, Schoener,T.W. (1970) Nonsynchronous spatial overlap of lizards in patchy habitats. Ecology, 51, Simberloff,D., Martin,J.L., Genovesi,P., Maris,V., Wardle,D.A., Aronson,J., Courchamp,F., Galil,B., Garcia- Berthou,E. & Pascal,M. (2013) Impacts of biological invasions: what's what and the way forward. Trends in Ecology & Evolution, 28, Wallace,R.K. (1981) An assessment of diet-overlap indexes. Transactions of the American Fisheries Society, 110,

47 Foto Referenzen M. Langkau G. Wilms K. Gertzen Alle Fotos, die nicht als Onlinequelle gekennzeichnet wurden, wurden von mir selbst oder Mitarbeitern unserer Arbeitsgruppe angefertigt, die der Nutzung zugestimmt haben. P. Jurajda R. Stawikowski R. Stawikowski