Description: Es soll am Beispiel der Trinkwassertalsperre Saidenbach im Rahmen eines Vorher-Nachher-Vergleiches der Nachweis geführt werden, dass Biomanipulation bei Unterschreitung einer Biomanipulations-Effektivitäts-Schwelle der Phosphatbelastung (BESP) sowohl zu einer direkten Reduzierung der Partikelkonzentration durch Biofiltration als auch durch positive Rückkopplung (verstärkte Phosphorsedimentation) zur Abnahme der mittleren Phytoplankton-Biomasse und zu einer sichtbaren Verbesserung der Rohwassergüte führt. Die besondere Eignung der Talsperre Saidenbach ergibt sich aus der Tatsache, dass sie als mesotrophes bis schwach eutrophes Gewässer besonders deutlich auf eine Biomanipulation reagieren sollte. Die Analyse des Ausgangszustandes (1998-1999) zeigt, dass der für eine funktionierende Biomanipulation erforderliche Raubfischbestand in der Talsperre Saidenbach bei weitem nicht vorhanden war. Eine Erhöhung des Raubfischbestandes erfolgte ab Anfang 2000 durch Besatz mit Seeforellen (Salmo trutta f. lacustris). Die Ergebnisse der Untersuchungen bis 2005 zeigen, dass Seeforellen bei einer ausreichenden individuellen Größe der Forellen (kleiner als 35 cm Totallänge) und einer ausreichend hohen Besatzdichte in der Lage sind, die Biomasse der zooplanktivoren Fische, und hier insbesondere der Plötzen, erfolgreich zu reduzieren. Aus langjährigen Vergleichen der Stauspiegelschwankungen während und nach der Laichzeit der Plötzen konnte gefolgert werden, dass deren Rekrutierungserfolg durch eine Stauspiegelabsenkung unmittelbar nach dem Ablaichen deutlich reduziert werden kann. Die Wassermengenbewirtschaftung kann also als zusätzliches Instrument der Biomanipulation eingesetzt werden. Insgesamt haben die Biomanipulationsmaßnahmen im Verlauf des Jahres 2005 dazu geführt, dass der angestrebte Raubfischanteil von 30-40 Prozent der Gesamt-Fischbiomasse erreicht wurde. Hinsichtlich des Nährstoffhaushaltes ist ein Vergleich der Biomanipulationsperiode mit dem Ausgangszustand derzeit noch nicht möglich. Der Grund hierfür liegt zum einen in einer generell verzögerten Antwort niederer trophischer Ebenen auf eine top-down Steuerung sowie in außergewöhnlichen meteorologischen und hydrologischen Bedingungen während der letzten Jahre. Das Flutereignis vom August 2002 trug bedeutende Mengen an Nährstoffen in die Talsperre ein, ein großer Teil davon war auch 2003 noch im Freiwasser enthalten. Die drastisch fallenden Wasserstände des sehr trockenen Sommers 2003 führten zu erhöhter Sediment-Resuspension und verhinderten eine Reduzierung der Nährstoffgehalte. Die gesamte Schichtungsperiode des Jahres 2004 war durch den Wiederanstau geprägt und zeigte gegenüber der Situation vor der Flut immer noch erhöhte Nährstoffgehalte. Eine allmähliche Annäherung an die Nährstoffverhältnisse vor der Flut erfolgte erst 2005, so dass Effekte der Biomanipulation erst ab 2006 zu erwarten sind.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Forelle
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Meteorologischer Parameter
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Nährstoffgehalt
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Nährstoffhaushalt
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Phosphat
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Phosphorbelastung
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Sachsen
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Trinkwassertalsperre
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Critical Load
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Fisch
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Fischbestand
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Nährstoff
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Oligotrophierung
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Phosphor
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Phytoplankton
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Rohwasser
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Schadstoffbelastung
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Schwebstoff
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Zooplankton
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Talsperre
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Biofiltration
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Plankton
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Regeltechnik
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Partikelanzahl
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Flutwelle
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Trophiegrad
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Wasserqualität
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Filtration
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Sedimentation
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Wasserstand
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Nahrungskette
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Freilandversuch
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Biomasse
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Schwellenwert
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Salmoniden
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Netz
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Talsperre-Saidenbach
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Zeitverlauf
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Region:
Sachsen
Bounding boxes:
10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Anglerverband Südsachsen Mulde,Elster e.V. (Mitwirkende)
-
Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
-
Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen (Mitwirkende)
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Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig, Arbeitsgruppe Limnologie von Talsperren (Mitwirkende)
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Technische Universität Dresden, Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Hydrobiologie (Betreiber*in)
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Technische Universität Dresden, Fachrichtung Hydrowissenschaften, Öologische Station Neunzehnhain (Mitwirkende)
-
Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
-
United Nations University - Institute for Integrated Management of Material Fluxes and of Resources (UNU-FLORES) (Mitwirkende)
Time ranges:
2003-05-01 - 2010-12-31
Alternatives
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Language: Englisch/English
Title: Indirect effects of the top-down manipulation of the pelagic food-web on the phosphorous budget: field experiment in the Saidenbach Reservoir
Description: According to the trophic cascade hypothesis it should be possible, by manipulation of the fish community, to reduce phytoplankton. This result could, however, not always be achieved in biomanipulation experiments. On the basis both of reported biomanipulation experiments and own experimental results we hypothesized that in deep stratified lakes the effectiveness of biomanipulation largely depends on the trophic state. The main mechanism causing a sustained reduction of phytoplankton biomass might not be zooplankton grazing but biomanipulation-induced nutrient reduction in the epilimnion during summer stratification. Such an effect may result from increased sedimentation of zooplankton faeces, exuviae and corpses and the incorporation of P in zooplankton (mainly Daphnia) biomass. We further hypothesize that these mechanisms will not become effective if the phosphorus loading of the manipulated lake is too high, suggesting a Biomanipulation Efficiency Threshold of P-Loading (BEThP-Hypothesis). We test this hypothesis in a whole-lake experiment in the mesotrophic Saidenbach Reservoir, providing the comparison of the food web structure and the nutrient budget before and after manipulation of the fish stock. The pre-manipulation period was characterized by high densities of planktivorous fish, mainly roach. Brown trout (Salmo trutta f. lacustris) are continuously stocked since 2000 and lower trophic levels and the nutrient budget are analysed. So far, our results indicate that brown trout are a suitable biomanipulation tool in deep mesotrophic reservoirs provided that their individual size is large enough (less than 35 cm total length) and stocking densities are sufficient. A reduction of the planktivorous fish stock (mainly roach) may strongly be enhanced by appropriate water level management. Detailed data on roach spawning and recruitment and water level fluctuations revealed that lowering the water level immediately after roach spawning may significantly reduce recruitment success. The nutrient budget during the early phase of biomanipulation was strongly influenced by hydrologic extremes (centennial flood in 2002, extreme drought in 2003 with unusual water levels lasting until the end of 2004). The situation normalized only in 2005 and 2006. In these years, the main focus of our research was on the detailed analysis of population dynamics of Daphnia including additional top-down (invertebrate predators, age-0 fish) and bottom-up (particulate organic carbon as measure of food availability) factors.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=82986
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