Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ökologische Verarmung der Flüsse: TUM-Wissenschaftler erfassen Artenschwund durch Querbauten

09.09.2011
Dämme und Wehre wirken sich stärker auf das Ökosystem von Fließgewässern aus als bisher bekannt.

Die Artenvielfalt geht im Staubereich oberhalb der Querbauten stark zurück: Bei Fischen liegt sie durchschnittlich um ein Viertel, bei Kleinlebewesen zum Teil sogar um die Hälfte niedriger. Die Unterbrechung eines Flusslaufes hat damit größere Effekte auf die Tier- und Pflanzenwelt als der geologische Ursprung des Flusses selbst. Das haben Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) anhand von fünf Flüssen im Einzugsgebiet von Elbe, Rhein/Main und Donau nachgewiesen.

Damit liegt erstmals eine Analyse vor, die für beide Seiten der Wehre sowohl abiotische Faktoren wie Chemismus, Strömung und Bodensubstrat, als auch biotische Faktoren wie Anzahl, Größe und Vielfalt aller wichtigen Tier- und Pflanzengruppen erfasst. Ihre Ergebnisse, die bereits online im Journal of Applied Ecology erschienen sind, stellen die TUM-Forscher auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Limnologie vor, die vom 12. bis zum 16. September 2011 stattfindet.

Ob zur Stromerzeugung, zur Trinkwassergewinnung oder für den Hochwasserschutz – das Aufstauen ist ein drastischer Einschnitt in das Ökosystem eines Flusses. Denn in ihrer Umgebung verändern Wehre und Dämme die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Wassers und des Flussbettes. Damit einher geht ein deutliches Gefälle in der Artenvielfalt zwischen Unter- und Oberwasser, das sich durch wiederholtes Aufstauen verstärkt. Diese sogenannte „serielle Diskontinuität“ haben Systembiologen der TUM zum ersten Mal für alle wichtigen Tier- und Pflanzengruppen gemessen, bisher lagen nur Erkenntnisse zu einzelnen Arten vor. In fünf Flüssen mit unterschiedlichen geologischen Ursprüngen wurden die Wasserlebewesen auf beiden Seiten der Wehre systematisch erfasst. Das Ergebnis: Anzahl, Biomasse und Vielfalt von Aufwuchsalgen, Kleinlebewesen und Fischen sind in Staubereichen stark reduziert. Der gemessene Artenreichtum von Fischen etwa liegt im Vergleich zum Unterwasser durchschnittlich um ein Viertel niedriger, ihre Biomasse verringert sich sogar um den Faktor drei.

Besonders betroffen sind strömungsliebende Fischarten, von denen viele auf der Roten Liste stehen. „Bachforelle, Äsche und Huchen sind anspruchsvolle Fischarten, die sauerstoffreiches Wasser benötigen und in grobkörnigen Kiesbereichen laichen. Als typische Bewohner des Oberlaufs von Flüssen finden sie in aufgestauten Bereichen keinen geeigneten Lebensraum mehr“, erklärt Prof. Jürgen Geist, TUM-Ordinarius für Aquatische Systembiologie. „Stattdessen werden diese Abschnitte oft von Brachsen, Döbeln und sogar Karpfen dominiert – Generalisten, die eigentlich an stehende Gewässer angepasst sind. „Besonders dramatisch ist die ökologische Verarmung der Flüsse, wenn aneinandergereihte Staudämme verhindern, dass verschiedene Teillebensräume ausreichend vernetzt sind“, sagt Geist. Allein in Bayerns Flüssen verzeichnet das Bayerische Landesamt für Umwelt mehr als 10.000 Querbauten.

Grund für den Artenschwund ist den Forschern zufolge nicht in erster Linie die Undurchlässigkeit der Barriere für wandernde Fischarten. Vielmehr ist die Veränderung der chemischen und physikalischen Eigenschaften im Fluss ausschlaggebend. Wird die Strömung abgebremst oder unterbrochen, sinkt oberhalb des Wehres die Fließgeschwindigkeit – bei zunehmender Wassertiefe. In allen untersuchten Staubereichen haben die TUM-Wissenschaftler zudem große Unterschiede im Sauerstoffgehalt und in der Temperatur zwischen dem Wasser und dem Sediment im Flussbett gemessen, was die Fortpflanzung strömungsliebender Fischarten erschwert. Hinzu kommen Unterschiede in der Struktur der Sedimente. Unterhalb des Wehres sind die Partikel durchschnittlich doppelt so groß und bieten mehr und hochwertigere Laichplätze.

Flussabschnitte in unmittelbarer Nähe zu Wehren sollten deshalb stärker in ökologische Begutachtungen einbezogen werden, fordert Prof. Geist: „Bei der Beurteilung von neuen Querbauten oder bei der Modernisierung von Wasserkraftwerken geht es nicht nur um die Wanderung einzelner Fischarten, sondern um die Folgen für den Lebensraum Fluss als Ganzes.“ Betroffene Flussbereiche müssten dafür in die relevanten gesetzlichen Regelwerke einbezogen werden, beispielsweise in die Europäische Wasserrahmen-Richtlinie. „Für die Quantifizierung der Auswirkungen von Wehren liegt nun ein Instrumentarium vor, das sowohl die Beschaffenheit des Lebensraumes als auch die Vielfalt der Lebewesen umfasst“, sagt der TUM-Wissenschaftler.

Originalpublikation:
M. Müller, J. Pander, J. Geist: The effects of weirs on structural stream habitat and biological communities, Journal of Applied Ecology (early online)

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2664.2011.02035.x/abstract

Kontakt:
Prof. Jürgen Geist
Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie
Technische Universität München
Telefon: 08161 71 3767 / 08161 71 2173 (Melanie Müller)
E-Mail: geist@wzw.tum.de
Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Limnologie, 12.-16. 9. 2011, Freising-Weihenstephan

http://www.dgl2011.de/

Dr. Ulrich Marsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.dgl2011.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Wasserqualität von Flüssen: Zusätzliche Reinigungsstufen in Kläranlagen lohnen sich
24.05.2017 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Eisenmangel hemmt marine Mikroorganismen
19.05.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften