Wasserwirtschaftlich bedeutsame Vertreter der ... - Living Rivers
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Essen, 06.09.2012<br />
<strong>Wasserwirtschaftlich</strong><br />
<strong>bedeutsame</strong> <strong>Vertreter</strong> <strong>der</strong><br />
Neobiota<br />
– eine Übersicht –<br />
• Dr. Petra Podraza (Essen)<br />
• Prof. Dr. Günther Friedrich (Krefeld)<br />
• Dr. Klaus van de Weyer (Nettetal)
Artenzahl<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Neobiota in Deutschland<br />
442<br />
443<br />
264<br />
etabliert noch nicht etabliert Status fraglich<br />
624<br />
383<br />
Neozoen Neophyten<br />
Quelle: BfN (2005) Gebietsfremde Arten<br />
• Einwan<strong>der</strong>ung und<br />
Ausbreitung als fortwähren<strong>der</strong><br />
Prozess<br />
• Neobiota finden sich im<br />
terrestrischen und<br />
aquatischen (marin,<br />
Brackwasser, limnisch)<br />
Raum, sowohl frei lebend<br />
als auch parasitisch.
Summe: 1.149 Arten<br />
Weichtiere; 83<br />
Krebstiere;<br />
62<br />
Neozoenarten in Deutschland<br />
Säugetiere; 22<br />
Insekten; 553<br />
Vögel;163<br />
Knochenfische;<br />
54<br />
Säugetiere<br />
Vögel<br />
Reptilien<br />
Amphibien<br />
Knochenfische<br />
Spinnentiere<br />
Insekten<br />
Krebstiere<br />
Ringelwürmer<br />
sonstige Glie<strong>der</strong>tiere<br />
Weichtiere<br />
Rundwürmer<br />
Plattwürmer<br />
Nesseltiere<br />
Einzeller<br />
sonstige Arten<br />
Quelle: BfN (2005) Gebietsfremde Arten
<strong>Wasserwirtschaftlich</strong> <strong>bedeutsame</strong> Neobiota<br />
Fokus auf Arten, die vier Kriterien erfüllen:<br />
• Etablierte Arten (Überleben und Vermehrung <strong>der</strong> Art im Bezugsraum<br />
über längeren Zeitraum (Gefäßpflanzen > 25 Jahre, Wirbeltiere<br />
> 25 Jahre und/o<strong>der</strong> mindestens 3 Generationen, wirbellose<br />
Tiere – noch ohne allgemein akzeptierte Definition (BfN))<br />
• invasive Arten (Arten mit starker Ausbreitungstendenz, Fähigkeit<br />
zu Massenbeständen, die unerwünschte Auswirkungen auf an<strong>der</strong>e<br />
Arten, Biotope o<strong>der</strong> Lebensgemeinschaften haben und auch oft<br />
ökonomische Probleme verursachen.)<br />
• Verbreitungsschwerpunkt im Wasser und/o<strong>der</strong> Uferbereich<br />
• Beeinflussung <strong>der</strong> anthropogenen Nutzungen
<strong>Wasserwirtschaftlich</strong> <strong>bedeutsame</strong> Neobiota<br />
Lemna minuta<br />
(Bild: Franco Giordana)<br />
Lemna minor<br />
(Bild: flora-oberfranken.de)
Artenzahl<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Arten<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
limnische Arten<br />
etablierte Neobiota in Deutschland<br />
Etablierte limnische Neozoen in Deuschland<br />
52<br />
Neozoen Neophyten<br />
2<br />
4<br />
10<br />
1<br />
35<br />
invasive Amphibien<br />
invasive Fische<br />
invasive<br />
Makrozoobenthos-Arten<br />
invasive Parasiten<br />
nicht-invasiv<br />
12<br />
Limnische Makrophyten-Arten in Deutschland<br />
415<br />
15<br />
12<br />
5<br />
Quellen:<br />
Nehring 2003, BfN 2005, v. d. Weyer<br />
2012, www.aquatic.aliens.de,<br />
7<br />
einheimische & vor 1492<br />
eingewan<strong>der</strong>te Arten<br />
nicht etablierte aquatische<br />
Neophyten<br />
etablierte aquatische Neophyten<br />
nicht expansive aquatische<br />
Neophyten<br />
expansive aquatische Neophyten
Arten<br />
Artenzahl<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
limnische Arten<br />
etablierte Neobiota in Deutschland<br />
52<br />
Neozoen Neophyten<br />
Etablierte limnische Neozoen in Deuschland<br />
2<br />
4<br />
10<br />
1<br />
35<br />
12<br />
Limnische Makrophyten-Arten in Deutschland<br />
Fazit:<br />
Aquatische Neobiota stellen nur einen<br />
geringen Anteil <strong>der</strong> in Deutschland<br />
invasive Amphibien<br />
invasive Fische<br />
invasive<br />
Makrozoobenthos-Arten<br />
invasive Parasiten<br />
415<br />
15<br />
12<br />
vorkommenden Neobiota-Arten<br />
nicht-invasiv<br />
5<br />
Quellen:<br />
Nehring 2003, BfN 2005, v. d. Weyer<br />
2012, www.aquatic.aliens.de,<br />
7<br />
einheimische & vor 1492<br />
eingewan<strong>der</strong>te Arten<br />
nicht etablierte aquatische<br />
Neophyten<br />
etablierte aquatische Neophyten<br />
nicht expansive aquatische<br />
Neophyten<br />
expansive aquatische Neophyten<br />
(Quelle: van de Weyer 2012)
Ergebnis <strong>der</strong> Vorab-Umfrage (n = 72)<br />
Auswirkungen <strong>der</strong> Neobiota 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60<br />
verdrängen heimische Arten (Raum- und Nahrungskonkurrenz)<br />
reduzieren die Artenvielfalt durch Massenvorkommen<br />
verän<strong>der</strong>n das Nahrungsnetzgefüge (z.B. Invasion von Räubern)<br />
verschlechtern das Bewertungsergebnis für den ökologischen<br />
Zustand / für das ökologische Potenzial<br />
destabilisieren die Ufer<br />
gefährden die Standsicherheit von Bauwerken im und am<br />
Wasser<br />
beeinträchtigen die Wasserkraftnutzung<br />
beeinträchtigen die Wasserentnahme<br />
beeinträchtigen die Schifffahrt<br />
gefährden Gesundheit von Mensch und Tieren<br />
beeinträchtigen die Freizeitnutzung (z.B. Wassersport, Angeln)<br />
wirken optisch unattraktiv (Landschaftsbild)<br />
verunsichern die Bevölkerung
<strong>Wasserwirtschaftlich</strong> <strong>bedeutsame</strong> Neobiota<br />
- differenziert: systematisch + Standort<br />
• amphibisch-terrestrische Neophyten<br />
• aquatische Neophyten<br />
• amphibisch-terrestrische Neozoen<br />
• aquatische Neozoen
Solidago gigantea<br />
Kanadagans (Branta canadensis )<br />
Nilgans (Alopochen aegyptiacus )<br />
(Bild: T. Pottgiesser, umweltbüro essen)<br />
Elodea nuttallii<br />
Hemimysis anomala<br />
(Bild: V. Krautkrämer)
<strong>Wasserwirtschaftlich</strong> <strong>bedeutsame</strong> Neobiota<br />
- differenziert: gemäß Wirkung<br />
• direkte Effekte<br />
• indirekte Effekte
indirekter Effekt:<br />
z.B.: Verän<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Trophie<br />
und des Sauerstoffhaushaltes<br />
durch Zooplankton-Grazing<br />
direkter Effekt:<br />
z.B.: Beeinträchtigung <strong>der</strong><br />
Wasserkraftnutzung<br />
Bild: V. Krautkrämer
Amphibischterrestrische<br />
Neophyten<br />
• Wurzeln von Impatiens glandulifera<br />
wachsen vom Fließgewässer weg.<br />
• die Ufer werden dadurch nicht<br />
durchwurzelt und gesichert<br />
=> Bildung von Unterspülungen<br />
• nach <strong>der</strong> Vegetationsperiode und<br />
Absterben <strong>der</strong> Bestände kann <strong>der</strong><br />
gesamte Uferbereich bei Hochwasser<br />
leicht erodiert und abgetragen werden.<br />
• erhöhter Unterhaltungsaufwand<br />
(Mahd, Ufersicherung)
Amphibisch-terrestrische Neophyten<br />
(Bild: Christian Feld)<br />
Heracleum mantegazzianum<br />
(Riesenbärenklau)<br />
• nitrophiler Ubiquist aus dem<br />
Kaukasus<br />
• keine Auenpflanze!<br />
• bei Berührung phototoxisch<br />
durch Furanocumarine<br />
• Konflikt mit Naherholung<br />
=> Unterhaltungsaufwand
Aquatische Neophyten
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26<br />
27<br />
Name<br />
Azolla filiculoides<br />
Azolla mexicana<br />
Cabomba caroliniana<br />
Crassula helmsii<br />
Egeria densa<br />
Eichhornia crassipes<br />
Elodea callitrichoides<br />
Elodea canadensis<br />
Elodea nuttallii<br />
Hydrilla verticillata<br />
Hydrocotyle ranunculoides<br />
Hygrophila polysperma<br />
Lagarosiphon major<br />
Lemna aequinoctalis<br />
Lemna minuta<br />
Lemna turionifera<br />
Ludwigia grandiflora<br />
Ludwigia peploides<br />
Myriophyllum aquaticum<br />
Myriophyllum heterophyllum<br />
Najas gracillima<br />
Pistia stratiotes<br />
Sagittaria latifolia<br />
Sagittaria subulata<br />
Salvinia auriculata agg.<br />
Shinnersia rivularis<br />
Vallisneria spiralis<br />
verbreitet<br />
selten<br />
selten<br />
selten<br />
verbreitet<br />
selten<br />
sehr selten<br />
sehr selten<br />
sehr selten<br />
verbreitet<br />
selten, lokal verbreitet<br />
sehr selten<br />
sehr selten<br />
selten<br />
selten, lokal verbreitet<br />
sehr selten<br />
selten<br />
sehr selten<br />
sehr selten<br />
sehr selten<br />
sehr selten<br />
selten<br />
Häufigkeit BRD<br />
sehr selten<br />
sehr selten<br />
selten, lokal verbreitet<br />
sehr häufig<br />
sehr selten<br />
Ausbreitungstendenz<br />
Rückgang<br />
expansiv<br />
ausgestorben/verschollen<br />
expansiv<br />
ausgestorben/verschollen<br />
expansiv<br />
expansiv<br />
expansiv<br />
ausgestorben/verschollen<br />
ausgestorben/verschollen<br />
Dominanz<br />
bestände<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
ja<br />
Status Deutschland<br />
eingebürgert<br />
unbeständig<br />
unbeständig<br />
eingebürgert<br />
eingebürgert<br />
unbeständig<br />
unbeständig<br />
eingebürgert<br />
eingebürgert<br />
unbeständig<br />
Einbürgerungstendenz<br />
unbeständig<br />
eingebürgert<br />
unbeständig<br />
eingebürgert<br />
eingebürgert<br />
unbeständig<br />
unbeständig<br />
eingebürgert<br />
eingebürgert<br />
unbeständig<br />
unbeständig<br />
eingebürgert<br />
unbeständig<br />
unbeständig<br />
unbeständig<br />
eingebürgert
Aquatische Neophyten<br />
Von den 5 als expansiv eingestuften<br />
aquatischen Neophytenarten ist<br />
aktuell nur Elodea nuttallii aus Sicht<br />
<strong>der</strong> Wasserwirtschaft relevant.<br />
• Beeinträchtigung <strong>der</strong> Freizeitnutzung<br />
(Wassersport) und Schifffahrt<br />
• Beeinträchtigung <strong>der</strong> Wasserkraftnutzung<br />
und <strong>der</strong> Rohwasserentnahme<br />
• Beschleunigte Sedimentation /<br />
Verlandung<br />
• Verän<strong>der</strong>ung des Landschaftsbildes,<br />
Verunsicherung <strong>der</strong> Bevölkerung
Aquatische Neophyten<br />
Nach aktuellem Kenntnisstand Elodea-<br />
Vorkommen ohne ökologisch relevante<br />
indirekte negative Effekte<br />
• keine Faulschlammbildung<br />
Jedoch indirekt negative wirtschaftliche Folgen:<br />
• keine Sauerstoffzehrung beim<br />
herbstlichen Absterben<br />
• keine Anreicherung von Schadstoffen<br />
wie z.B. Schwermetallen in <strong>der</strong><br />
Pflanzenbiomasse<br />
• Passagierschifffahrt („weiße Flotte“), Nutzung <strong>der</strong> Liegeplätze,<br />
Gastronomie, Mahd und Entsorgung
Bild: ne<strong>der</strong>landsesoorten.nl)<br />
Aquatische Neophyten<br />
Hydrocotyle ranunculoides (Großer<br />
Wassernabel) ist expansiv und bildet<br />
Massenbestände. Die Art dringt von<br />
Westen (Nie<strong>der</strong>lande) kommend nach<br />
Osten vor.
Aquatische Neophyten<br />
Myriophyllum heterophyllum Ludwigia grandiflora
Amphibisch-terrestrische Neozoen - Säuger<br />
(Bild: T. Pottgiesser, umweltbüro essen)<br />
(Bild: H. Goebel)<br />
(Bild: H. Goebel)<br />
(Bild: H. Goebel)
Amphibisch-terrestrische Neozoen - Säuger<br />
Alle Nutriabaue wurden neu verdichtet. Das gesamte Ufer wurde<br />
faschint. Kosten im Jahre 2000 ca. 15.000 DM.
(Bild: E. Spillman-Preuß)<br />
(Bild: E. Spillman-Preuß)<br />
Amphibisch-terrestrische Neozoen - Säuger<br />
(Bild: Holtgast)<br />
(Bild: S. Westhuis)
Amphibisch-terrestrische Neozoen - Säuger<br />
Bil<strong>der</strong> aus: Bisam, Biber, Nutria - (DVWK-<br />
Merkblätter zur Wasserwirtschaft 1997; H. 247)
Amphibisch-terrestrische Neozoen - Vögel<br />
(Bil<strong>der</strong>: T. Pottgiesser, umweltbüro essen)<br />
Effekte bei hohen Dichten:<br />
• Eutrophierung durch Faeces<br />
• Fraßdruck auf die Ufervegetation
Aquatische Neozoen<br />
Direkte Effekte: Dreissena polymorpha<br />
- mechanisch durch Besiedlung<br />
(waterfrontrestoration.com)<br />
(staffweb.itsligo.ie)
Aquatische Neozoen<br />
Indirekte Effekte => Nahrungsnetz<br />
Hemimysis anomala<br />
filtriert Zooplankton<br />
Rückgang Zooplankton<br />
Zunahme Phytoplankton<br />
z.B.<br />
Erhöhte Trophie, Sauerstoffhaushalt<br />
Rückgang zooplanktivorer<br />
Fische
Aquatische Neozoen<br />
Cladoceren- und Copepoden-<br />
Biomasse in Lake Selbusjøen nach<br />
Besatz mit Mysis relicta im Jahr 1973<br />
(aus: Langeland et. al.,1991)<br />
Negative Auswirkungen des Besatzes von Gewässern mit Mysis relicta auf …<br />
Fischart Autor Bemerkung<br />
Seesaibling<br />
(Salvelinus alpinus)<br />
Rotlachs<br />
(Onchrhynchus nerka)<br />
Langeland et al. (1991) starker Rückgang <strong>der</strong><br />
Population im<br />
norwegischen Selbusjøen<br />
Morgan et al. (1978);<br />
Rieman<br />
(1979); Rieman und<br />
Bowler (1980); Reman<br />
und<br />
Falter (1981); zitiert in:<br />
Northcote (1991)<br />
Rückgang <strong>der</strong> Population<br />
und <strong>der</strong> Körpergröße<br />
(Zusammenstellung aus Achtabowski 2010)
Aquatische Neozoen<br />
Indirekter Effekt: Bewertung des ökologischen Zustands<br />
Beispiel Rhein (IKSR)<br />
Mittlere Artenzahl<br />
MZB/Untersuchungsstelle<br />
1968 – 2006<br />
am Nie<strong>der</strong>rhein<br />
Dominanzanteil <strong>der</strong><br />
Neozoen (Abundanzklassen)<br />
an <strong>der</strong><br />
Gesamtbiozönose,<br />
Mittelrhein<br />
(Quelle IKSR 2009)<br />
Mit <strong>der</strong> deutlichen<br />
Zunahme <strong>der</strong><br />
Neozoen im Rhein<br />
ab Mitte <strong>der</strong> 90er<br />
Jahre nimmt die<br />
Gesamtartenzahl<br />
des MZB ab und die<br />
Diversität geht<br />
zurück.
Strukturgütebewertung Bewertung Ökolog. Zustand MZB<br />
Erholung des MZB nach Verbesserung<br />
<strong>der</strong> Wasserqualität des Rheins wird<br />
durch Neozoendominanz im Bewertungsergebnis<br />
überlagert.<br />
Quelle:<br />
Ökologischer<br />
Zustand des<br />
Rheins in<br />
Nordrhein-<br />
Westfalen auf<br />
<strong>der</strong> Grundlage<br />
von Makrozoobenthosproben<br />
im Uferbereich<br />
nach dem PTI-<br />
Verfahren<br />
(Quelle IKSR<br />
2009)
Positive wasserwirtschaftliche Aspekte?<br />
• Dreissena polymorpha kann in Schönungsteichen<br />
von KA zur Reduktion des Phyoplanktons<br />
genutzt werden.<br />
• Dreissena polymorpha dient im „Dreissena-<br />
Monitor“ <strong>der</strong> online-Überwachung <strong>der</strong><br />
Wasserqualität von Fließgewässern.<br />
• Durch das Auftreten von Hemimysis<br />
anomala in <strong>der</strong> Möhnetalsperre hat sich<br />
durch Vergrößerung des Nahrungsangebots<br />
die Dichte und <strong>der</strong> Korpulenzfaktor <strong>der</strong><br />
Flussbarsche (Perca fluviatilis) erhöht. =><br />
Produktivitätssteigerung<br />
• Das Vorkommen von Elodea nutallii in den<br />
Ruhrstauseen erhöht die Laichhabitatdichte<br />
und damit die Fischproduktivität.<br />
Quelle:C. Borcherding 1992
© Prof. Dr. G. Lauenstein<br />
Bild: H. Goebel<br />
© Prof. Dr. G. Lauenstein<br />
Bisam und Nutria als<br />
Initiatoren von Uferabbrüchen,<br />
erhöhter<br />
Substrat- und Strömungsdiversität,<br />
Breiten- und<br />
Tiefenvarianz in technisch<br />
ausgebauten<br />
Gewässern?
Optische Attraktivität einiger Neobiota<br />
Bild: Lausitzer Rundschau 21.02.2008
Danke für Ihre<br />
Aufmerksamkeit!<br />
Kontakt:<br />
Dr. Petra Podraza<br />
Ruhrverband<br />
Kronprinzenstraße 37<br />
45128 Essen<br />
Tel.: 0201/178-2817<br />
Fax: 0201/178-2705<br />
Mail: petra.podraza@ruhrverband.de
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