Zusammenstellung der Beiträge

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1 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Z Zusammenstellung der Beiträge 1 Aquatische Neozoen: Tiere mit Migrationshintergrund 2 Die (Un-)heimliche Invasion unter Wasser 3 Blick über die Grenze: Situation und Umgang mit nichteinheimischen Zehnfußkrebsen in der Schweiz, speziell im Kanton St. Gallen. 4 Neozoen im Makrozoobenthos des Bodensees Welchen Einfluss haben sie auf die Lebensgemeinschaft? 5 Die Fischbestände des Bodensees im 21. Jahrhundert: Welchen Einfluss haben Neozoen, Klimawandel und Nährstoffrückgang? 6 Invasive Krebse: Verbreitung im süddeutschen Raum, Populationsökologie und Prädationsneigung. - es gilt das gesprochene Wort -

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3 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Aquatische Neozoen: Tiere mit Migrationshintergrund Andreas Martens Als Neozoen bezeichnet man jene Tierarten, die seit Beginn der Neuzeit durch menschlichen Einfluss in einem neuen Verbreitungsgebiet fortpflanzungsfähige Populationen aufgebaut haben. Die Veränderung der Tierwelt durch die Etablierung von Neozoen nimmt im Zeitalter der Globalisierung drastische Formen an. In den großen Flüssen Mitteleuropas dominieren heute Arten, die vor kurzem dort noch gar nicht vorkamen. Sie kommen aus China, Nordamerika, Neuseeland oder dem Gebiet um das Schwarze Meer. Neozoen sind für Biologen und Ökologen eine Herausforderung: Die neu auftretenden Arten müssen erkannt und bestimmt werden. Ihre Herkunftswege sind nachzuvollziehen, um weitere ungewollte Ausbreitungen einschränken zu können und die Auswirkungen dieser Arten müssen beurteilt werden. Denn neben Neozoen, die sich unauffällig zwischen den heimischen Arten einordnen, gibt es solche, die plötzlich massenhaft auftreten und Lebensgemeinschaften verändern. Der Oberrhein ist über große Kanäle mit der Seine, Rhône und der Donau verbunden und er ist inzwischen eine Schifffahrtsautobahn zu den großen Häfen im niederländischen Rheindelta. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Neozoen ist hier besonders hoch. Viele Neozoen, die heute im Bodensee Furore machen, kamen zuerst im Rhein vor. Und der Trend der Neueinschleppungen hält an. Um das Risiko für ein bisher unbelastetes Ökosystem abschätzen und das Risiko einer weiteren Einschleppung möglichst gering zu halten, ist die schnelle Identifizierung dieser Arten sowie die Kenntnis ihrer Ökologie dringend notwendig. Im Herbst 2007 wurde am Oberrhein zum ersten Mal eine Art gefunden, die die Ökologen sehr beunruhigt. Es handelt sich um die Quagga-Muschel Dreissena rostriformis bugensis, die zusammen mit einer anderen Muschelart in Nordamerika bereits für Milliardenschäden gesorgt hat. Am Oberrhein steht die Art am Beginn ihrer Invasion; eine Einschleppung in den Bodensee sollte unter allen Umständen vermieden werden.

4 Prof. Dr. Andreas Martens, Pädagogische Hochschule Karlsruhe geb. 1961, Studium der Biologie und Promotion an der Technischen Universität Braunschweig. Seit 2002 Professor für Biologie und ihre Didaktik an der Pädagogischen Hochschule Karlruhe. Forschungsschwerpunkte: Wahrnehmung und Vermittlung von Biodiversität, Ökologie und Bestimmung aquatischer Neozoen, Fortpflanzungsverhalten und Ökologie europäischer sowie afrikanischer Libellen Kontakt:

5 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Die (Un-)heimliche Invasion unter Wasser. Peter Rey 2003 wurden mit dem Großen Höckerflohkrebs und der Asiatischen Körbchenmuschel zwei invasive Neozoenarten im Bodensee entdeckt, die nur mithilfe des Menschen hierher gelangen konnten. Erfahrungen aus anderen europäischen Gewässern und die Einzigartigkeit der Lebensgemeinschaften des Bodensees machten dieses Ereignis zu einem wichtigen Gewässerund Artenschutzthema. Die Gewässerschutzfachstellen und Forschungseinrichtungen der Länder und Kantone am Bodensee reagierten schnell: Seit 2004 wird im Rahmen des Interreg IIIA-Projekts ANEBO (Aquatische Neozoen im Bodensee) die weitere Neozoenausbreitung überwacht sowie ihre Ursachen und Folgen erforscht. Wo bereits möglich, wurden erste Vorsorgemaßnahmen eingeleitet. Der Vortrag Die (un)heimliche Invasion unter Wasser stellt nach einem kurzen Abriss über die Geschichte der Neozoen im Bodensee die aktuelle Situation im See und die Ergebnisse des ANEBO-Programms vor. Seit 2002 wurden demnach mindestens vier Wirbellosearten in den Bodensee eingeschleppt. Sie haben sich im See massenhaft vermehrt, in einem unerwartet hohen Tempo ausgebreitet und dabei die etablierten Lebensgemeinschaften entscheidend beeinflusst. Auch wenn zwei dieser Arten nun auch den Bodenseefischen als Nahrung dienen, wird dieser Prozess aus ökologischer Sicht mit großer Sorge betrachtet. Eine unkontrollierte Einschleppung und Ausbreitung von Neozoen wird zu deutlichen Schäden an den Lebensgemeinschaften des Bodensees führen. Neozoen können daneben auch ökonomische Schäden verursachen und Gesundheitsrisiken bergen. Diese negativen Prognosen haben direkte Konsequenzen für die künftige Gewässerschutzarbeit: Es müssen weitere Vorsorgemaßnahmen entwickelt und ergriffen werden, die eine Verschleppung gebietsfremder Arten in den Bodensee und in andere Gewässer verhindern helfen. Die Entwicklung der Neozoenausbreitung im Bodensee und seinem Einzugsgebiet muss langfristig überwacht werden; die Biologie von Arten, die in den Bodensee gelangen

6 könnten und die möglichen Folgen ihrer Ausbreitung müssen rechtzeitig erforscht werden vor allem vor dem Hintergrund steigender Gewässererwärmung. Die Konkurrenzkraft angestammter Biozönosen muss durch Lebensraumschutz und geeignete Revitalisierungsmaßnahmen wieder gestärkt werden bis 1982 Lehramtstudium Sport/Biologie für Gymnasien (Universität Freiburg/i.Br.) 1983 bis 1985 Referendariat und Lehrtätigkeit 1985 bis 1987 Wiss. Ang. am Limnologischen Institut der Univ. Konstanz (u.a. Altersbestimmung an Fischlarven) 1987 Gründung des privaten Instituts für angewandte Hydrobiologie in Konstanz 1991 Gründung der Gruppe HYDRA mit Instituten und Büros in Bern, St.Gallen, Öschelbronn, Wiesloch, Bremen, Wien und auf der Insel Elba. Kontakt: Peter Rey HYDRA-Büro, Fürstenbergstr. 25, D Konstanz Tel: ; Fax: HYDRA AG, Lukasstr.29, CH-9008 St. Gallen

7 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Blick über die Grenze: Situation und Umgang mit NichtEinheimischen Zehnfusskrebsen in der Schweiz, speziell im Kanton St.Gallen Michael Kugler Nach einem kurzen Überblick über die Situation und die Verbreitung der in der Schweiz vorkommenden drei einheimischen Flusskrebsarten Edel-, Dohlen- und Steinkrebs, werden die zurzeit vorkommenden nichteinheimischen Flusskrebsarten vorgestellt und deren aktuelle Verbreitung skizziert. Es sind dies die auch in vielen anderen Teilen Europas relevanten vier Flusskrebsarten Astacus leptodactylus (Galizierkrebs), Orconectes limosus (Kamberkrebs), Pacifastacus leniusculus (Signalkrebs) sowie Procambarus clarkii der Rote Amerikanische Sumpfkrebs, wobei vorallem die drei amerikanischen Arten als potentielle Träger der für die einheimischen Flusskrebse tödlich verlaufenden Pilzkrankheit Krebspest von Bedeutung sind. Im schweizerischen Fischereigesetz und der zugehörenden Vollzugsverordnung werden die drei einheimischen Flusskrebsarten abschließend aufgezählt. Es wird Ihnen ein spezifischer Schutzstatus zugewiesen. Alle anderen nicht explizit erwähnten Flusskrebsarten gelten "als unerwünschte Faunenelemente" und unterliegen strengen Reglementierungen bezüglich Umgang, Haltung und Nutzung. Als Unterschied zur deutschen Gesetzgebung besteht deshalb in der Schweiz faktisch ein Transport- und Halteverbot für alle nicht-einheimischen Flusskrebse (Stichwort Aquarienkrebse). Eine Nutzung der frei lebenden Populationen ist unter Einhaltung strenger Auflagen möglich. Nach dieser kurzen Vorstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen wird das vom Bund in Zusammenarbeit mit den Kantonen erarbeitete Managementkonzept "Nationaler Aktionsplan Flusskrebse" vorgestellt. In dem als Vollzugshilfe für die zuständigen kantonalen Fachstellen gedachten Leitfaden werden Empfehlungen zum Umgang mit Flusskrebsen gegeben. Im ersten Hauptbereich "Schutz für einheimische Flusskrebse" werden konkrete Schutzmassnahmen wie Aufwertung des krebsspezifischen Lebensraumes und die Ausscheidung von Genpools thematisiert. Im zweiten Teil werden die Möglichkeiten (aber auch die Grenzen), die in der direkten Bekämpfung von Populationen von unerwünschten Arten bestehen, aufgezeigt. Fallbeispiele zeigen, dass es bei isoliert vorkommenden Populationen durchaus möglich ist, die unkontrollierte Ausbreitung zu verhindern oder zumindest sehr stark einzuschränken.

8 Geboren (1962) und aufgewachsen in Rorschacherberg SG, in direkter Nähe des Bodensees. Heute wohnhaft in St.Gallen, verheiratet und eine Tochter. - Nach Ausbildung und Lehrabschluss als Chemie-Laborant und einigen Jahren in der Basler Gross- Chemie, Nachdiplomstudium am Tropeninstitut Basel und Abschluss im Jahr 1986 mit dem Titel dipl. Ing. Agro. HTL. - "Wanderjahre" und Spezialisierung Richtung Fischerei / Fischzucht; 1987 in Kenia (Tilapiazucht, Baobab Tilapia Fish Farm), Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Ben Gurion Universität of the Negev, Beer Scheba, Israel (Schwerpunkte: Aale, Welse, Kreislaufanlagen, Aquakultur in ariden Gebieten). - Seit 1991 als Technischer Mitarbeiter beim kantonalen Amt für Natur, Jagd und Fischerei tätig. Kontakt: Ing. Agro. HTL Michael Kugler Volkswirtschaftsdepartement des Kantons St.Gallen Amt für Natur, Jagd und Fischerei des Kantons St.Gallen Davidstrasse St.Gallen Michael.kugler@sg.ch Z

9 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Neozoen im Makrozoobenthos des Bodensees welchen Einfluss haben sie auf die Lebensgemeinschaft? Karl-Otto Rothhaupt Lebensgemeinschaften im ökologischen Sinn bestehen aus allen interagierenden Arten, die in einem spezifischen Habitat zusammen leben. Zusammensetzung und Funktion von Lebensgemeinschaften hängen vom lokalen Artenreservoir ab und sie werden beeinflusst von den biotischen und abiotischen Gegebenheiten. Ändert sich das lokale Artenreservoir, z.b. durch invasive Arten (Neozoen), so besteht die Gefahr, dass daraus auch Änderungen in den Lebensgemeinschaften resultieren. Ob diese Änderungen positiv oder negativ zu bewerten sind, kann eine Frage des Standpunktes sein, wie das Beispiel der Dreikantmuschel im Bodensee zeigt. Die Dreikantmuschel, die seit etwa 1965 im Bodensee vorkommt, ist heute mit > 90 % der Biomasse der dominierende wirbellose Organismus im Uferbereich und ernährt, sehr zur Freude der Vogelliebhaber, im Winter eine große Population von Wasservögeln. Andererseits verdrängt die Dreikantmuschel einheimische Großmuscheln wie die Teichmuschel. Der räuberische Höckerflohkrebs Dikerogammarus villosus, der seit 2002 im Bodensee ist, hat den einheimischen Flohkrebs Gammarus roeselii schnell auf Hartsubstratstandorten verdrängt. Es hat sich aber gezeigt, dass beide Flohkrebse im See koexistieren können und wir glauben Mechanismen erkannt zu haben, die eine räumliche und zeitliche Einnischung beider Arten ermöglichen. Insgesamt ist es durch D. villosus zu Veränderungen in der Zusammensetzung der Makrozoobenthosgemeinschaft gekommen. Die asiatische Körbchenmuschel Corbicula fluminea, die 2003 erstmals im Bodensee gefunden wurde, besiedelt Weichsubstratstandorte. Ihre Schalen stellen ein biogenes Hartsubstrat dar, das Corbicula-Standorte für typische Hartsubstratbesiedler wie Insektenlarven und Egel zugänglich macht. Es kann dadurch zu einer Annäherung der Besiedlungsmuster von Hart- und Weichsubstratstandorten und folglich zu einem Verlust an Habitatdiversität im Bodensee kommen. Über die Einflüsse der Schwebegarnele Limnomysis benedeni und des amerikanischen Flohkrebses Crangonyx pseudogracilis, die 2006 und 2007 erstmals im Bodensee auftauchten, haben wir erst wenige Erkenntnisse. Mittlerweile wurden große Schwärme von Limnomysis im Uferbereich

10 beobachtet und es ist durchaus möglich, dass diese Art die Nahrungsbasis der Fische beeinflusst. Ob sich dieser Einfluss förderlich oder nachteilig auswirken wird, hängt unter anderem von der genauen Stellung der Schwebegarnele im Nahrungsnetz ab Studium der Biologie an der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität in Frankfurt/Main Doktorand am Max-Planck-Institut für Limnologie in Plön/Holstein Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Seenforschung in Langenargen Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Limnologie in Plön/Holstein. Habilitation an der Christian-Albrechts-Universität Kiel. Seit 1996 Professor für Allgemeine Limnologie an der Universität Konstanz Mitherausgeber des Archiv für Hydrobiologie Mitglied im Fachkollegium für Wasserforschung der DFG Kontakt: Prof. Dr. Karl-Otto Rothhaupt Lehrstuhl für Limnologie Universität Konstanz Konstanz

11 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Die Fischbestände des Bodensees im 21. Jahrhundert: Welchen Einfluss haben Neozoen, Klimawandel und Nährstoffrückgang? Reiner Eckmann Die fortschreitende Besiedelung des Bodensees durch Neozoen ist neben dem Nährstoffrückgang und den globalen Klimaänderungen ein wichtiger Faktor, der die Fischbestände nachhaltig beeinflussen kann. Fischbestände können auf diese externen Stressoren reagieren, indem sich Wachstumsraten und/oder Populationsgrößen ändern oder im Extremfall Arten aussterben. Alle diese Auswirkungen haben unmittelbare Konsequenzen für die fischereiliche Nutzung des Sees und müssen deshalb nicht nur aus wissenschaftlichem sondern auch aus fischereiwirtschaftlichem Interesse erforscht werden. Der unter großen Anstrengungen erreichte Nährstoffrückgang im Bodensee hat zwar zu generell niedrigeren Fischereierträgen geführt, er hat aber gleichzeitig bewirkt, dass die Fischgemeinschaft heute wieder eher einem großen, kalten und nährstoffarmen Voralpensee entspricht. Die für den Bodensee prognostizierten Auswirkungen der globalen Klimaänderungen könnten generell alle Fischarten betreffen, von wärmeliebenden Karpfen, die sich im Jahrhundert sommer 2003 extrem erfolgreich fortpflanzen konnten, bis zu den kälteliebenden Felchen, deren natürliches Aufkommen durch die höheren Temperaturen im Tiefenwasser sogar zunehmen könnte. Es gibt derzeit aber noch keine Hinweise, die gravierende negative Einflüsse des Klimawandels auf die Fischgemeinschaft befürchten lassen. Im Bodensee neu aufgetauchte fremde Fischarten haben die heimische Fischzönose bisher nicht nachhaltig geschädigt. Insbesondere haben sich die bei der Ausbreitung des Kaulbarschs befürchteten Auswirkungen nur zum Teil eingestellt, was u.a. auch dem Nährstoffrückgang zuzuschreiben ist. Das Potential der neuen Arten im Makrozoobenthos, das Wachstum und die Populationsgröße von Fischarten zu beeinflussen, kann derzeit nur schwer abgeschätzt werden. Die Verdrängung einheimischer Fischnährtiere durch fremde Arten muss sich nicht notwendig negativ auf die Fischbestände auswirken. Sofern die neue Art von den Fischen als Nahrung akzeptiert wird, wie es z.b. bei dem Höckerflohkrebs Dikerogammarus villosus der Fall ist, kann eine neue Art sogar das Nahrungsangebot für die Fische verbessern. Wenn die neue Art aber zu einer Verlängerung der Nahrungskette führt, dann kann sich das Futterangebot für die Fische und damit deren Wachstum verringern.

12 In der Vergangenheit waren die wissenschaftlichen Anstrengungen hauptsächlich darauf ausgerichtet, die Effekte von Neozoen auf das etablierte Nahrungsnetz im nachhinein zu untersuchen. Für einen vorsorgenden Gewässerschutz und ein vorausschauendes Fischereimanagement ist es jetzt an der Zeit, über die Modellierung von Nahrungsnetzbeziehungen mögliche Szenarien zu untersuchen, die sich durch die kombinierten Wirkungen von Neozoen, Nährstoffrückgang und Klimaänderungen für die Fischgemeinschaft des Bodensees ergeben könnten. Abitur 1969, 1. Staatsexamen für das Lehramt an Gymnasien 1974, Mitglied des Deutschen Entwicklungsdienstes, Lehre und Forschung an der Universidad Nacional de la Amazonia Peruana, Iquitos/Perú von 1975 bis Dr. rer. nat. in Biologie 1983 Wissenschaftlicher Assistent an der Universität Konstanz von 1983 bis Habilitation 1992 Stellvertretender Leiter der Abteilung Biologie und Ökologie der Fische am Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei in Berlin von 1992 bis Professor für Limnologie / Fischökologie (seit 1996). Kontakt: Prof. Dr. Reiner Eckmann Universität Konstanz Limnologisches Institut D Konstanz, Germany Tel Fax Reiner.Eckmann@uni-konstanz.de

13 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Invasive Krebse: Verbreitung im süddeutschen Raum, Populationsökologie und Prädationsneigung. Gerhard Maier Die Anzahl von Neozoenarten hat im süddeutschen Raum in den letzten Dekaden (v. a. seit der Eröffnung des Main-Donau Kanals im Jahr 1992) dramatisch zugenommen. Der Anteil der Krebse an den Neozoen ist besonders hoch. Insbesondere Flohkrebse, aber auch Zehnfußkrebse (zumeist Flusskrebse) sind in erhöhtem Maße eingewandert oder wurden eingeschleppt. Experimentelle Untersuchungen zeigten, dass die neozoischen Krebse wenig anfällig gegenüber Gewässerverschmutzungen sind, ein breites Beutespektrum aufweisen, Werkzeuge für eine mannigfaltige Nahrungsaufnahme besitzen und über hohe Reproduktionsraten verfügen. In wenig strukturierten Lebensräumen können deshalb invasive Krebse verwandte heimische Krebse völlig zurückdrängen und haben dies bereits getan. Neben dem vor wenigen Jahren in den Bodensee eingewanderten Großen Höckerflohkrebs sind weitere Flohkrebsarten (z. B. aus der Gattung Echinogammarus) im Donau-Main-Rhein System vorhanden und potentielle Kandidaten für eine Einwanderung in den Bodensee. Aus der Gruppe der Zehnfußkrebse breitet sich der Kalikokrebs, eine vergleichsweise stark grabende Art und ein potentieller Träger der für viele Arten tödlichen Krebspest, im Rhein südlich und nördlich von Karlsruhe aus. Folgen solcher Invasionen, z. B. Veränderungen im Nahrungsnetz bzw. der Lebensgemeinschaften sind in der Literatur mehrfach beschrieben, ebenso negative Auswirkungen auf die Ökonomie. Weitere Forschung und Suche nach Artensichernden Methoden sind daher nötig Studium der Biologie an der Universität Ulm mit Diplomarbeit über Planktische Cladoceren in einem Flachsee 1985 Promotion an der Universität Ulm über Eutrophierung von flussnahen Kiesseen wissenschaftlicher Assistent in der Abt. Ökologie und Morphologie der Tiere (AG Limnologie) 1992 Habilitation im Fach Ökologie, Erlangung der Lehrbefugnis und Ernennung zum Privatdozenten Vertretung für Professuren in Zoologie, Limnologie und Botanik (Ökologie) an denuniversitäten Kiel und Ulm 2000 Ernennung zum apl Professor seit 2004 freiberuflicher Biologe / Limnologe Kontakt: g.maier-senden@t-online.de