Zusammenfassung „In der vorliegenden Arbeit wurde das Phänomen der „grünen Sände“ erforscht, welches seit 1999 im niedersächsischen Wattenmeer im Rahmen von Überwachungsflügen beobachtet wurde. Bei diesem Phänomen handelt es sich um deutlich grün gefärbte Watt- und Strandsedimente. Die Grünfärbung wird durch einen Flagellaten der Gattung Euglena hervorgerufen, der derzeit aufgrund morphologischer Bestimmungskriterien als Euglena viridis var. maritima bezeichnet wird. Er besiedelt zu Millionen das Sandlückensystem. Das Hauptziel der vorliegenden Studien war es, grundlegende Kenntnisse über die Verbreitung, Ökologie und Physiologie dieses Flagellaten zu erlangen, um abzuschätzen, welche Bedeutung Euglena viridis var. maritima im Wattenmeer zukommt und inwieweit das Massenauftreten als Warnsignal aus dem System zu werten ist. Um die großflächige interannuelle und saisonale Verbreitung von Euglena zu erfassen, wurden Daten der Flugüberwachung der Jahre 2000 bis 2003 ausgewertet sowie die saisonale Bestandsentwicklung des Jahres 2003 exemplarisch im Bereich der Insel Norderney verfolgt. Um das Habitat von Euglena genauer charakterisieren zu können, wurden im Sommer 2003 entlang von vier Transekten (Strand Norderney, Strand Memmert, Watt Mellum, Watt Norderney) einmalige Sedimentproben bzw. dreimalige am Strand Norderney entnommen und im Hinblick auf verschiedene sedimentologische, chemische und biologische Parameter analysiert. Laborversuche sollten zusätzlich Auskunft geben über die Toleranz von Euglena gegenüber unterschiedlichen Lebensbedingungen hinsichtlich der Parameter Salzgehalt, pH-Milieu und Temperatur. Die Vertikalverteilung von Euglena und einiger chemischer Parameter wurde am Weststrand von Norderney in der Zeit von Juli bis September 2003 untersucht. Ergänzend wurden Laboruntersuchungen und Feldversuche zur Photosynthese und Pigmentzusammensetzung durchgeführt. […]“
„Ein neuartiges Phänomen im niedersächsischen Wattenmeer ist das Auftreten so genannter „Grüner Sande“, die erstmals 1999 von der Forschungsstelle Küste im Rahmen von Überwachungsflügen beobachtet wurden. Hierbei handelt es sich um deutlich grün gefärbte Watt- und Strandsedimente. Die Grünfärbung wird durch den Flagellaten Euglena viridis var. maritima hervorgerufen, der zu Millionen das Sandlückensystem besiedelt und bei Niedrigwasser an die Sedimentoberfläche wandert. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, die Bedeutung dieses Flagellaten für das Wattenmeer einzuschätzen. Hierzu sollten grundlegende Kenntnisse über die horizontale Verbreitung und Ökologie der „Grünen Sande“ im niedersächsischen Wattenmeer erarbeitet werden. Dazu wurden zum einen Daten der Flugüberwachung der Jahre 2000 bis 2003 ausgewertet sowie die saisonale Bestandsentwicklung des Jahres 2003 exemplarisch anhand der Insel Norderney verfolgt. Zum anderen wurden entlang von Transekten bei Niedrigwasser Sedimentproben entnommen und im Hinblick auf verschiedene Parameter wie Abundanz der Euglenen, Sedimentbeschaffenheit, Nährstoffverteilung und benthische Begleitflora und –fauna analysiert. Laborversuche sollten zusätzlich Auskunft über die Toleranz der Euglenen gegenüber unterschiedlichen Lebensbedingungen hinsichtlich der Parameter Salzgehalt, pH-Milieu und Temperatur geben. […]“ “In summer 1999 “green sands” were found during observation flights on the intertidal flats of the East Frisian Wadden Sea. The green colour of the sediment was caused by millions of unicellular algae on the surface of the sediment during daytime low tide. This microalgae appeared to be Euglena viridis var. maritima. The present study was designed to attain basic knowledge of the horizontal distribution and the ecology of “green sands”. Therefore data from the observation flights of the years 2000 – 2003 were analyzed. The seasonal development of “green sands” in the year 2003 was exemplary documented for the beaches of the Wadden Sea Island Norderney. Supplementary sediment samples were collected on the interdidal flats during low tide. These samples were analyzed with regard to density of Euglena sp., grain size composition, nutrients and microbenthic species composition. Laboratory experiments should investigate the influence of salinity, pH and temperature on the condition of Euglena sp.. […]“
Frank, D. & Schnitter, P. (Hrsg.): Pflanzen und Tiere in Sachsen-Anhalt Algen (Cyanobacteria et Phycophyta) Checkliste. Stand: Dezember 2013 Lothar Täuscher Einführung Der Begriff „Algen“ („Organisationstyp Phycophyta“) ist eine künstliche Sammelbezeichnung für unterschied- liche primär photoautotrophe (Chlorophyll-a besitzen- de) Organismen mit verschiedenen Entwicklungslinien, bei deren Photosynthese mit Hilfe der Sonnenlichtener- gie aus anorganischen Stoffen einfache organische Sub- stanzen und Sauerstoff produziert werden. Charakteris- tisch für diese zu den Kryptogamen gehörenden „nie- deren Pflanzen“ ist ein Thallus (Einzelzellen, Kolonien, Trichome/Fäden oder primitive Vegetationskörper) ohne echte Wurzeln, Stängel und Blätter. In die Checkliste wurden folgende Algengruppen ein- bezogen: die zu den Eubacteria (Monera) gehörenden Cyanobacteria (= Cyanophyta = Cyanoprokaryota = Cy- anophyceae = Nostocophyceae: Cyanobakterien/Blaual- gen) und die eukaryotischen Algen (Protoctista) Rhodo- phyta (Rhodophyceae = Bangiophyceae: Rotalgen), He- terokontophyta (Chrysophyta = Chromophyta = Chry- sophyceae sensu lato = Chrysophyceae sensu stricto; Dictyochophyceae et Synurophyceae: Goldalgen im wei- testen Sinne; Xanthophyceae = Tribophyceae: Gelbgrün- algen; Eustigmatophyceae; Bacillariophyceae: Kieselal- gen; Phaeophyceae = Fucophyceae: Braunalgen), Hapto- phyta (Haptophyceae = Prymnesiophyceae: Kalkalgen), Cryptophyta (Cryptophyceae: Schlundgeißler), Dino- phyta (Dinophyceae: Panzergeißler), Euglenophyta (Eu- glenophyceae: Schönaugengeißler), Chlorophyta (Chlo- rophyceae, Trebouxiophyceae, Ulvophyceae, Trentepoh- liophyceae, Prasinophyceae: Grünalgen)und Charo- phyta (Zygnemophyceae = Conjugatophyceae: Jochal- gen, Klebsormidiophyceaea, Charophyceae: Armleuch- teralgen) als wichtigste Algen-Taxa im Binnenland (vgl. Krienitz 2000, 2009, Mollenhauer & Gutowski in Bundesamt für Naturschutz 1996, Täuscher 2002, 2004a, 2011a). Die Bestandssituation der Charophyceae (Armleuchteralgen) wird in einem separaten Kapitel im unmittelbaren Anschluss an den vorliegenden Beitrag dargestellt (siehe auch Korsch 2013). Einige Arten gehören zu den Makrophyten in den Binnengewässern. Dies sind vor allem die Armleuchter- algen (Charales) und einige büschel- und/oder watten- bildende „Fadenalgen“ (Cladophora-, Draparnaldia-, Mougeotia-, Oedogonium-, Spirogyra-, Stigeoclonium-, Ulothrix-, Ulva- [= Enteromorpha-] und Zygnema-Ar- ten), die beim Austrocknen von temporären Kleingewäs- sern und an Gewässerrändern das sogenannte „Meteor- papier“ bilden. Die Schlauchalgen Vaucheria dichotoma und weitere Vaucheria-Arten aus der Klasse der Gelb- grünalgen (Xanthophyceae = Tribophyceae) bilden in nährstoffarmen und mäßig nährstoffreichen Klargewäs- sern polsterartige Grundrasen als untere Verbreitungs- grenze der Makrophyten-Besiedlung aus und können mit Armleuchteralgen (Charales), mit Wassermoosen (z. B. Fontinalis antipyretica) und/oder mit der Was- serpest (z. B. Elodea canadensis) vergesellschaftet sein. Für Fließgewässer mit starker Strömung und geringer bis mäßiger organischer Belastung sind Vergesellschaf- tungen von Vaucheria-„Schläuchen“ mit Cladophora glomerata-Büscheln typisch. Geringe Vaucheria-Vor- kommen in Fließgewässern zeigen einen naturnahen Zustand an, während Massenvorkommen als Störzeiger zu bewerten sind. Dabei ist Vaucheria sessilis (= Vauche- ria bursata) die häufigste Fließgewässer-Art (Täuscher 2012a). Der Großteil der anderen Algenklassen in den Binnengewässern sind Mikroalgen, die kleiner als 1 mm und/oder nur mit Hilfe des Lichtmikroskopes bestimmbar sind. Bei den Mikroalgen wird nach der Lebensform zwischen Mikrophytobenthos (Synonym: Aufwuchs, Bewuchs, Periphyton) und Phytoplankton unterschieden. Zwischen den Makrophyten lebende Mikroalgen werden als Metaphyton, Pleucon oder Pseudoperiphyton bezeichnet. Einige benthische Mi- kroalgen können als Tychoplankter im Freiwasser auf- treten. Nur Massenentwicklungen sind als Beläge und Häute („Frosch- oder Krötenhäute“), Watten, Krusten und Schleime bzw. Gallertkugeln auf verschiedenen Substraten und als Wasserblüten (flos aquae) oder Ve- getationsfärbungen im Freiwasser makroskopisch er- Grünalge Monactinus simplex. Foto: H. Täuscher, © Leibniz- Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Berlin. 63 kennbar. Die Algen sind in den meisten Gewässern die Hauptprimärproduzenten und Grundlage der Nah- rungsketten bzw. -gewebe. Sowohl die einzelnen Arten als auch die Algengesellschaften können gut zur Bioin- dikation der Gewässergüte genutzt werden (Täuscher 1998a, 2007, 2011a, 2012a). Außerhalb der Gewässer sind „Luftalgen“ (aerophytische/atmophytische Taxa: Apatococcus lobatus, Trentepohlia-Arten) als grüne Beläge, rotbraune und/oder orangerote bis graugrüne Lager auf Baumrinden und Gesteinen zu finden. Da die Algen nach der EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL 2000) als biologische Qualitätskomponenten für den ökologischen Zustand der Gewässer beim Phytoplankton und beim Phytobenthos ausschließlich und bei den Makrophyten zusammen mit den Moosen, Farnen und Blütenpflanzen eine sehr große Rolle spielen, sind Literaturbefunde der historischen Algen-Besiedlung für die Definition eines Leitbildes für einen natürlichen bzw. naturnahen Zustand der Gewässer sehr wichtig (vgl. Mischke & Behrendt 2007, Mischke & Nixdorf 2008, Täuscher 2005, 2007, 2009c, 2010). Im Lebensraumtyp 3140 „Oligo- bis mesotrophe kalkhaltige Stillgewässer mit benthischer Armleuchteralgen-Vegetation (Characeae) (= hard oligo-mesotrophic waters with benthic vege- tation of Chara ssp.)“ nach der Fauna-Flora-Habitat- Richtlinie (FFH-RL 1992) haben Armleuchteralgen- und Schlauchalgen-Vorkommen eine sehr große Bedeutung (s. Kabus 2004, Täuscher 2005, 2009f, 2010, 2012a). Für den Lebensraumtyp 1340 „Salzwiesen im Binnenland (= inland salt meadows)“ ist die Darmgrünalge (Ulva intestinalis = Enteromorpha intestinalis) eine charakteri- stische Makroalge (s. Täuscher 2002). Taxonomie und Nomenklatur Taxonomisch-nomenklatorische Referenzliteratur für den vorliegenden Beitrag sind die „Süßwasserflora von Mitteleuropa“ (Büdel et al. 2000–2013, Ettl et al. 1978– 1999), „Das Phytoplankton des Süßwassers“ (Huber- Pestalozzi 1938–1983) und „Die Desmidiaceen Mit- teleuropas“ (Růžička 1977, 1981). Außerdem wurde bei verschiedenen Groß-Taxa, wo eine neue Bearbeitung und/oder eine Weiterführung in den genannten Stan- dardwerken bisher noch nicht erfolgte, auf die Schriften von Hoef-Emden (2007), Hoef-Emden & Melkonian (2003), Hindák (1978, 1996a, b), Hindák et al. (1975), Komárek (1999), Krienitz & Bock (2012), Kusel- Fetzmann (2002), Lenzenweger (1996–2003), Si- mons et al. (1999), Stastny & Kouwets (2012) und Wołowski & Hindák (2005) Bezug genommen. Bei ei- nigen Arten werden außer dem Nominattaxon auch durch „et“ aufgelistete infraspezifische Taxa (subsp. = subspecies, var. = varietas, f. = forma) genannt. Die Go- niochloris-, Pseudostaurastrum- und Tetraedriella-Taxa, die früher in der Klasse Xanthophyceae = Tribophyceae 64 geführt wurden, werden neuerdings in die Klasse Eustig- matophyceae gestellt (Guiry et al. 1996–2013, Hibberd & Leedale 1971, Krienitz 2009, Täuscher 2012a). Nach Mrozińska (1985 in Ettl et al. 1978–1999) sind für eine sichere Artdiagnose in den Gattungen Bulbochaete C. A. Agardh, 1817 und Oedogonium Link, 1820 der Ord- nung Oedogoniales gut entwickelte Antheridienzellen, Oogonien und Oosporen notwendig. Wenn diese nicht ausgebildet sind, können in der Artenliste nur die spec.- Angaben Bulbochaete spec. und Oedogonium spec. angegeben werden. Die in Algen-Artenlisten zum Teil genannten „Farblosen Flagellaten unsicherer Stellung“ (Protomonadales) und weitere „Mikroalgen“ ohne Chlo- rophyll-a wurden nicht in die Checkliste aufgenommen. Die farblose Chilomonas paramaecium-Gruppe umfasst die Arten C. paramaecium Ehrenberg, 1838 (= Cryp- tomonas paramaecium [Ehrenberg] Hoef-Emden & Melkonian, 2003, s. Hoef-Emden & Melkonian 2003), C. insignis (Skuja) Javornicky, 1967 und C. oblonga Pa- scher, 1913 (von Heynig 1970, 1976 für Sachsen-An- halt angegeben). Hyaloraphidium contortum Pascher & Korschikoff ex Korschikoff, 1931 und H. rectum Korschikoff, 1953 sind farblose Grünalgen (Chloro- phyta, Chlorophyceae, Sphaeropleales) und kommen nach Heynig (1970, 1972a, 1979a, b, 1984, 1999) und Krienitz (1984a, b, c, d) in eutrophen und mäßig or- ganisch belasteten Gewässern in Sachsen-Anhalt vor. Eine weitere Hyaloraphidium-Art (H. curvatum Kor- schikoff, 1931) ist ein Pilz (Ustinova et al. 2000). Zu den Bicosoeca-Taxa (z. B. Bicosoeca planctonica Kisselev, 1931 var. multiannulata [Skuja] Bourrelly, 1951: s. Heynig 2000), Pachysoeca ruttneri (Bourrelly) Fott (s. Heynig 1961a) und Salpingoeca-Taxa (Salpingoeca frequentissima [Zacharias] Lemmermann, 1913, Sal- pingoeca obliqua [Fott] Heynig, 1992, s. Heynig 1961, 1969, 1987) sollen noch folgende wichtige Anmerkun- gen gemacht werden. Diese farblosen Flagellaten (s. Cy- rus & Hindák in Hindák 1978, Huber-Pestalozzi 1941/1976, Täuscher 2012a) gehören nach Kristian- sen & Preisig (2001) zu den Bicosoecidea bzw. Craspe- domonadophycidae = Choanoflagellata (Zooflagellaten) und damit zu den Protozoen. Distigma proteus Ehren- berg emend. E. G. Pringsheim, 1942 ist eine farblose Euglenophycee (Eugleninae noncoloratae, s. Huber-Pe- stalozzi 1955/1969). Außerdem ist die „Cyanobakterie/ Blaualge“ Marssoniella elegans Lemmermann, 1900, die in Krienitz & Täuscher (2001) genannt wird, zu streichen, da es sich um Protozoen-Sporen von Gurleyi marssoniella Doflein, 1898 handelt (unter Excludenda in Komárek & Hauer 2004–2013). Auch die Roten Listen der Algen von Deutschland (Bundesamt für Naturschutz 1996), die Algen-Lis- ten von Berlin und Hamburg (Geissler & Kies 2003) und die Cyanobacteria- und Algen-Listen in der „Taxa- liste der Gewässerorganismen Deutschlands zur Kodie- Algen (Cyanobacteria et Phycophyta) rung biologischer Befunde“ (Mauch et al. 2003) sind darüber hinaus wichtige Referenzen. Aktuelle Angaben zur Nomenklatur und Synonymik sind in Guiry et al. (1996–2013), Jahn & Kusber (2006) und Kusber & Jahn (2003) zu finden. Bearbeitungsstand, Datengrundlagen Sachsen-Anhalt gehört zum Altmoränengebiet und besitzt deshalb keine glazial entstandenen Seen (s. Nix- dorf et al. 2001, 2004, Zinke 2000). Während der Salzi- ge See (historischer Fundort der sehr seltenen „See-Ball- Grünalge“ Aegagropila linnaei = Cladophora aegagropi- la: s. Hoek 1963), der ehemals größte natürliche See Mitteldeutschlands, seit über 100 Jahren nicht mehr exis- tiert (s. Heynig 2000, Klapper 2001, Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt 2000, Schubert et al. 2005), ist der Süße See (Heynig 2000, Hoehn & Ewig 1998) weiterhin von großer Bedeutung für das Mansfelder Land. Auch der Arendsee in der Altmark ist ein tiefer Subrosionssee (Rönicke 1986, Zacharias 1899a, b). Altwasserflachseen (z. B. Kamernscher-Schönfelder See im Elbe-Havel-Winkel, Kühnauer See bei Dessau) sind alte Elbläufe, die durch den Deichbau von der Dynamik der Wasserstände der Elbe weitgehend isoliert sind (Lüderitz et al. 1997, Täuscher 1991, 2011b). Weitere stehende Gewässer sind Talsperren bzw. Speicherbecken (Heynig 1962b, 2003, 2004), Braunkohlerestgewässer, Ton-, Kies-, Lehmgruben und Teiche. Im Harz und in der Altmark spielen Moore, Moorgewässer und Quellen als besondere Algenbiotope eine große Rolle (Reinecke 1999 2004, 2006, Walter 1997). Über die Taxa-Zusam- mensetzung von Kieselgur-Vorkommen bei Klieken im Biosphärenreservat „Mittlere Elbe“ geben Krüger (1975) und Schulz & Gampp (1978) wichtige Informationen zur historischen Diatomeen-Besiedlung. Die Fließgewässer sind in Sachsen-Anhalt in verschiedenster Größe, Geo- morphologie, Hydrologie und hinsichtlich ihrer Genese sowohl als natürliche Gewässer (Bäche, Flüsse, Ströme incl. Auengewässer) als auch in Form künstlicher Was- serläufe (Gräben, Kanäle) anzutreffen. Für ihre Untersuchungen über Algen und zur Algen- Besiedlung im 19., 20. und 21. Jahrhundert sind nach- folgende Personen und Meilensteine der Phykologie in Sachsen-Anhalt bekannt (s. Korsch 2013, Täuscher 2009b, c). Dabei sollen zuerst die Leistungen und Werke verstorbener Algenforscher chronologisch gewürdigt werden: ■ Kurt Sprengel (1766–1833) gab Chara-Arten in der „Flora Halensis“ an (Sprengel 1832, Korsch 2013). ■ Christian Ludwig Nitzsch (1782–1837) wirkte als Professor für Naturgeschichte an der Universität Halle/Saale und ist der Autor der Zieralgen-Gattung Closterium 1817 (Mollenhauer 2002 und zit. Lit., Piechocki 1979). Nach ihm wurde von Arthur Hill Hassall (1817–1894) die Kieselalgen-Gattung Nitz- schia 1845 benannt. ■ Von Samuel Heinrich Schwabe (1789–1875) stam- men Befunde über Armleuchteralgen (Charales) und über weitere makroskopisch auffallende Algen aus der „Flora von Anhalt“ (Schwabe 1839, 1865). 1834 be- schrieb Schwabe die neue „Algen“-Gattung Anhaltia S. H. Schwabe, 1834 mit der Art Anhaltia fridericae Schwabe, 1834, die aber nach Komárek & Hauer (2004–2012) keine Algen-Gattung ist und zu den Excludenda gehört (Anhaltia = Bacteria [?]). ■ Friedrich Wilhelm Wallroth (1792–1857) verzeich- nete einige Chara-Arten für das Gebiet von Sachsen- Anhalt (s. Korsch 2013). ■ Durch die Neubeschreibung der Armleuchteralge Chara intermedia A. Braun, 1859 von Alexander Carl Heinrich Braun (1805–1877) wurde das Ge- biet des Salzigen Sees als locus classicus für diese Art bekannt (s. Korsch 2013, Schubert et al. 2005, Täuscher 2009b, c). ■ In der Kryptogamenflora von Gottlob Ludwig Ra- benhorst (1806–1881) sind Angaben über Algen- Funde für das Gebiet von Sachsen-Anhalt zu finden (Rabenhorst 1863, Korsch 2013). ■ Friedrich Traugott Kützing (1807–1893) entdeckte 1833 den Kieselsäuregehalt der Diatomeen (Kalbe 1973, 1980, 2005), prägte den Namen Chlorophyceae und ist außerdem der Namensgeber der Algenfarb- stoffe Phycoerythrin und Phycocyan (Mollenhauer 2002). Als Pionier der enzyklopädischen Bearbeitung der Algen sind seine Schriften von sehr großer Be- deutung (Kützing 1834, 1843, 1844, 1845, 1845– 1871, 1849, 1865, vgl. Mollenhauer 2002). ■ Christian Friedrich August Garcke (1819–1904) berücksichtigte in der „Flora von Halle“ viele Algen. Besonders gut sind die Armleuchteralgen (Charales) bearbeitet (Garcke 1856, Korsch 2013). ■ Über die Phytoplanktonbesiedlung des Arendsees gibt es durch Otto Zacharias (1846–1916) aus dem Jahr 1899 erste Mitteilungen (Zacharias 1899a, b). Er war als erster Direktor der Biologischen Station zu Plön von 1892 bis 1916 und als Verfasser des Buches „Das Plank- ton als Gegenstand der naturkundlichen Unterweisung in der Schule“ (Zacharias 1907) ein Mitbegründer der Limnologie in Deutschland (vgl. Thienemann 1917, Wetzel 2004). ■ George Karsten (1863–1937) ist der Autor ver- schiedener Arbeiten über Diatomeen (Floristik und sexuelle Fortpflanzung) (s. Kalbe 1973, 1980, 2005, Mollenhauer 2002) und der Verfasser von Schrif- ten zu Bacillariophyta (Karsten 1928, 1931). ■ Walter Emil Friedrich August Migula (1863–1938) fasste das Wissen über Armleuchteralgen in seinem Buch „Die Characeen Deutschlands, Oesterreichs und der Schweiz“ zusammen (Migula 1897, Korsch 2013). 65
Da bei vielen Seen der Freiwasserraum den vorherrschenden Anteil am Wasserkörper bildet, wird im allgemeinen auch der Schwerpunkt der hydrobiologischen Untersuchungen auf die Lebensgemeinschaft des Freiwassers gelegt. Diese besteht einerseits aus dem passiv mit dem Wasserkörper driftenden Plankton mit Phytoplankton als Primärproduzenten, Zooplankton als Konsumenten und den heterotrophen Mikroorganismen als Destruenten, und andererseits aus dem aktiv gerichtet schwimmenden Nekton, wozu insbesondere die Fische zählen. Plankton und Nekton sind die Akteure im ständigen Stoffkreislauf des Sees. Die im Plankton vorkommenden Arten werden laufend vom Institut für Seenforschung meistens an einer Station (Seemitte) in regelmäßigen Zeitabständen überwacht (14 täglich bis monatlich). Beim Phytoplankton handelt es sich um mikroskopisch kleine, im Wasser schwebende phototrophe Organismen, die einerseits zur Pflanzengruppe der Algen und andererseits zur Bakteriengruppe der Cyanobakterien gehören. Als photoautrophe Planktonorganismen bauen sie aus im Wasser gelösten Nährsalzen und Kohlensäure mit Hilfe des Sonnenlichts ihre Körpersubstanz auf. Sie stellen daher als „Primärproduzenten“ die Basis der Nahrungskette dar, die direkt oder indirekt als Energie- und Kohlenstoffquelle für alle anderen Organismen in einem Gewässer dient. Sowohl die Biomasse als auch die Artenzusammensetzung des Phytoplanktons sind wichtige Hinweise auf den Zustand eines Gewässers: eine niedrige Biomasse zeigt im Allgemeinen an, dass im Gewässer ein niedriges Nährstoffniveau herrscht, ein hohes Nährstoffniveau wird zu einer hohen Biomasse führen. Bestimmte Arten sind typisch für höhere Nährstoffkonzentrationen, andere Arten werden nur bei niedrigeren Konzentrationen gefunden, wieder andere Arten sind von der Nährstoffkonzentration weitgehend unabhängig. Das Phytoplankton wird nach Zusammensetzung und Biomasse erfasst. Dabei werden die Großgruppen der Cyanobakterien (Blaualgen) und der eukaryontischen Algen mit Euglenophyta (Augenflagellaten) Chromophyta (Kieselalgen u. Goldalgen), Dinophyta (Panzerflagellaten), Cryptophyta (Schlundalgen) und Chlorophyta (Grünalgen) durch Zählung der jeweils zugehörigen Einzelarten erfasst. Eine Abschätzung der Biomasse und der Gruppenzusammensetzung kann auch über die chemische Bestimmung der Algenpigmente erfolgen. Fotos: Diverse Phytoplankton-Arten unter dem Mikroskop. Von links nach rechts: Scenedesmus, Phacus, Ceratium, Cryptomonas, Microcystis. Die wichtigsten Gruppen des Zooplanktons sind die Kleinkrebse mit Cladoceren („Wasserflöhe“) und Copepoden („Hüpferlinge“), die Rotatorien („Rädertiere“), die Protozoen (Urtiere) mit Flagellaten und Ciliaten. Die meisten Arten ernähren sich von Algen, einige auch von Bakterien, wieder andere räuberisch durch Fressen anderer Zooplankter. Die Produktion des Zooplanktons (Wachstum und Fortpflanzung) ist im Wesentlichen abhängig von der Art und der Menge der vorhandenen Futteralgen sowie von der Temperatur. Daher ist in der Regel die Produktion im Sommer beschleunigt und im Winter verlangsamt. Die Art, Größe und Form der Algen bestimmt ihre Fressbarkeit. Die Menge der fressbaren Algen beeinflusst insbesondere bei hohen sommerlichen Temperaturen die Wachstums- und Fortpflanzungsgeschwindigkeit des algenfressenden Zooplanktons. Die Konkurrenz der einzelnen Zooplanktonarten um die gemeinsame Nahrungsgrundlage ist sehr komplex und von zahlreichen artspezifischen Faktoren abhängig. Durch den Fraß von einzelnen „bevorzugten“ Phytoplanktonarten ändern sich die Wachstumsbedingungen der verbleibenden Phytoplanktonarten. Die resultierenden Änderungen in Qualität und Quantität des „Phytoplanktons“ wirken sich wiederum auf das "Zooplankton" aus. Das „Zooplankton“ seinerseits dient als Nahrungsgrundlage für räuberische Zooplanktonarten und für Fische. Auch hier gibt es komplexe Wechselwirkungen. Menge und Zusammensetzung des Zooplanktons geben daher insbesondere Auskunft über die Struktur des Nahrungsnetzes in einem Gewässer und stellen somit neben der Trophie eine weitere wichtige Informationsquelle zur Zustands-Bewertung eines Gewässers dar. Das Zooplankton wird entweder durch Netzfänge (Crustaceen und Rotatorien) oder durch Schöpfproben (Protozoen) aus unterschiedlichen Tiefen erfasst und mikroskopisch ausgewertet. Fotos: Diverse Zooplankton-Vertreter unter dem Mikroskop. Ruderfußkrebs (links); Wasserfloh (mittig); Rädertierchen (rechts). Neben den pflanzlichen (Produzenten) und tierischen Vertretern des Planktons (Konsumenten) bilden die mikroskopisch kleinen heterotrophen Mikroorganismen (Destruenten) sowohl im Hinblick auf Biomasse als auch für die Stoffkreisläufe eine dritte wichtige funktionelle Gruppe der Lebensgemeinschaft des Freiwassers. Zu dieser zählen einerseits die heterotrophen Bakterien, andererseits einzellige bakterienfressende Urtierchen (Protozoen), darunter vor allem Geißeltierchen (Flagellaten) und Wimpertierchen (Ciliaten). Die Bakterien erfüllen zusammen mit den bakterienfressenden Urtieren über die sogenannte Detritus-Nahrungskette (microbial loop) vorrangig die Funktion des Abbaus der organischen Substanz und damit der Regeneration von Nährstoffen. Über die so ermöglichten kurzgeschlossenen Stoffkreisläufe in der Freiwasserzone können die heterotrophen Mikroorganismen maßgeblich die Produktivität eines Gewässers mitbestimmen. Im Vergleich zum klassischen Plankton ist die Kenntnis der Artzusammensetzung der heterotrophen Mikroorganismen bislang noch sehr unzureichend, was vor allem auf methodischen Schwierigkeiten beruhte. Daher wurden bis jetzt Indikationsansätze, die auf der Artzusammensetzung beruhen, für diese Gruppe kaum entwickelt. Eine Ausnahme bilden die relativ leicht nachweisbaren Fäkal-Indikatoren (v.a. E. coli), die als Darmbakterien üblicherweise in natürlichen Gewässern nicht vorkommen. Deren Nachweis zeigt somit sehr sicher und hochempfindlich eine Verunreinigung mit fäkalbelastetem Abwasser an. Da inzwischen zusätzliche Bestimmungsmöglichkeiten über die Analyse artspezifischer molekularer Bestandteile (insbesondere der Nukleinsäuren) der Mikroorganismen zur Verfügung stehen, ist für die Zukunft mit einer erheblich verbesserten Nutzung des Indikationspotenzials weiterer heterotropher Mikroorganismen zu rechnen. Foto: Bakterienplankton nach Anfärbung mit Fluoreszenzfarbstoff unter dem Mikroskop. Fische stehen, wie einige Kleinkrebse, als Folgekonsumenten am Ende der Nahrungskette im Freiwasser. Zu den vorherrschenden Planktonfressern zählen in großen tiefen Seen die Felchen, in kleineren Seen Barsche und Weißfische (z. B. Rotfedern, Brachsen). Als Raubfische sind Hechte, Zander und erwachsene Barsche unterwegs. Über ihre Fresstätigkeit beeinflussen die Fische die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft im Freiwasser. Aktuell werden Fragen nach den Reaktionen der Fischbestände auf die Reoligotrophierung im Bodensee untersucht. Hierzu erfolgen Erhebungen über Bestandsverteilung, Altersstruktur und Laicherfolg mit Hilfe von Ultraschall-Techniken, Stichproben aus Netzfängen unterschiedlicher Maschenweiten und durch Erfassung von Menge und Anteil befruchteter Eier am Seeboden. Weitere Informationen zur Fischerei finden sie auch auf der Internetseite der Fischereiforschungsstelle .
Das Projekt "Die heterotrophen Flagellaten (HNF) im Pelagial des Niederrheins: Struktur, Produktion und Stellung im Nahrungsnetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Allgemeine Ökologie durchgeführt. Juengste Untersuchungen haben gezeigt, dass Protozoen einen hohen Anteil von etwa 90 Prozent an der Gesamtbiomasse des Zooplanktons in grossen Fluessen ausmachen (Arndt und Mathes 1991, Sorkin 1990, Carlough und Meyer 1989). Ihr Anteil am Stoffumsatz liegt bei den kleinen Protozoen - entsprechend den allgemeinen Beziehungen zwischen der Koerpergroesse und der Stoffwechselrate (z.B. Fenchel und Finlay 1983) - deutlich ueber dem Wert des Biomasseanteils. Als Konsumenten von Bakterien, Detritus und kleinen Algen spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Reduktion der organischen Fracht im Fluss. Diese grosse Bedeutung wurde bis jetzt meist unterschaetzt, da durch die klassischen Netzfaenge nur ein kleiner Teil der Protozoen erfasst wird. Damit fehlen wichtige Daten zum Verstaendnis des Oekosystems Rhein bzw. von Flussoekosystemen allgemein. Die heterotrophen Nanoflagellaten (HNF) nehmen dabei eine Schluesselrolle im Nahrungsnetz ein. Sie werden als Hauptkonsumenten der Bakterienproduktion gesehen (Berninger et al. 1991). Durch ihre Fressaktivitaet koennen sie die bakterielle Produktion foerdern und so den Abbau organischer Substanzen im Gewaesser forcieren.
Das Projekt "Die Auswirkung Eintrags von Donau, Dnestr und Dnepr auf den Nordwestteil des Schwarzen Meeres" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Limnologie durchgeführt. Fortfuehrund der Untersuchung der Auswirkung des Flusseintrages durch die Donau, den Dnestr and den Dnepr auf das Oekosystem im Nordwestteil des Schwarzen Meeres. Das Teilprojekt 'Zooplankton' untersucht die oekologische Rolle der dominanten Zooplankter im Pelagial des nordwestlichen Schwarzen Meeres. Hierbei steht die Erforschung der Bedeutung der ins Schwarze Meer eingewanderten carnivoren Ctenophore Mnemiopsis leidyi im Nahrungsnetz im Vordergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Untersuchungen zur Oekologie der heterotrophen Dinoflaqellaten Nocticula scintillans, der zeitweilig zu ueber 90 Prozent zur gesamten Biomasse des Zooplanktons im Schwarzen Meer beitragen kann. Untersuchungen, die im Sommer 1995 durchgefuehrt worden waren, ergaben, dass trotz eines Rueckganges der Naehrstoffkonzentrationen und Phytoplanktonbiomasse gegenueber dem Maximum der Eutrophierungsphase Mnemiopsis und Noctiluca das Zooplankton weiterhin dominieren und die Bestaende des uebrigen Mesozooplanktons und des Phytoplanktons vermutlich kontrollieren.
Das Projekt "Zur Ökologie rezenter kalkiger Dinoflagellaten aus dem Mittelmeer (METEOR M40/4) und Roten Meer (METEOR M44/3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. Kalkige Dinoflagellaten bilden einen wesentlichen Anteil der phytoplanktischen Lebensgemeinschaften in den marinen Lebensräumen. Nach bisherigen Kenntnissen kommen sie in der jüngsten Erdgeschichte bevorzugt in lichtdurchfluteten Bereichen vorwiegend nährstoffärmerer und wärmerer Wassermassen vor. Ihre Zysten bilden einen beträchtlichen Anteil der dort abgelagerten Sedimente. Mit der Untersuchung der Artengemeinschaften kalkiger Dinoflagellaten-Zysten in Oberflächensedimenten und der überlagernden Wassersäule von METEOR-Expeditionen im Mittelmeer (M40/4), im Atlantik bei Gibraltar (M41/1) und im Roten Meer (M44/3) sollen genauere Kenntnisse über die Verteilungsmuster der verschiedenen Arten und ihre bevorzugten Lebensräume gewonnen werden. Durch den Vergleich mit Zuchtversuchen unter kontrollierten Lebensbedingungen sollen die Ergebnisse verifiziert werden. Somit können Daten über die Ökologie dieser Organismengruppe sowie über die Kopplung der Verbreitungsmuster an ozeanographische und klimatische Faktoren innerhalb des Mittelmeeres und des Roten Meeres gesammelt und für palökologische Rekonstruktionen verfügbar gemacht werden. Durch diese Arbeit wird eine sinnvolle Erweiterung entsprechender Studien über kalkige Dinoflagellaten als Proxy-Indikatoren im Spätquartär des Süd-Atlantik und der Arabischen See geschaffen.
Das Projekt "Die Auswirkung des Donaueintrags auf das Schelfoekosystem im Nordwestteil des Schwarzen Meeres" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Limnologie durchgeführt. Ziel des Gesamtprojektes ist die Untersuchung der Auswirkung des Donau-Eintrages auf das Schelfoekosystem im Nordwestteil des Schwarzen Meeres. Das Teilprojekt 'Zooplankton' untersucht die oekologische Rolle der dominanten Zooplankter im Pelagial des nordwestlichen Schwarzen Meeres. Hierbei steht die Erforschung der Bedeutung der ins Schwarze Meer eingewanderten Ctenophore Mnemiopsis leidyi im Nahrungsnetz im Vordergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Untersuchungen zur Oekologie der heterotrophen Dinoflagellaten Nocticula scintillans, der zeitweilig zu ueber 90 Prozent zur gesamten Biomasse des Zooplanktons im Schwarzen Meer beitragen kann.
Das Projekt "Iron toxicity in Chlamydomonas in relation to P limitation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie, Arbeitsgebiet Ökologie, Ökosystemmodellierung durchgeführt. The green flagellate algal species Chlamydomonas acidophila faces co-limiting conditions in a multi-stress environment. In this proposal, co-limiting conditions for inorganic P (Pi) and inorganic carbon (CO2) as well as survival in lakes with high iron concentrations (multi-stress) are the central topics.In the very acidic lakes, growth of C. acidophila is potentially limited by Pi and/or CO2. In ongoing laboratory experiments, a trade-off in the acquisition of either Pi or CO2 was revealed, that was more strongly related to the cellular P quota (Qp) than to the external nutrient concentration. This correlation enhanced our understanding of the dynamics of natural phytoplankton populations possibly co-limited for Pi and CO2. First data show a high tolerance for high iron concentrations on the growth and photosynthetic yield of C. acidophila, but also negative effects. For example, high extemal Fe concentrations resulted in a cellular Pi-limitation. Other results showed a negative correlation between enhanced cellular Fe accumulations and the chlorophyll content. In a 3rd year of the project GA401/12, I want to finalise the experimental work on a co-limitation, and study the physiological response (e.g. Fe accumulation and location, C, P and Fe cell quotas and photosynthesis) of C acidophila to different ambient P:Fe ratios with the aim to unravel mechanisms of iron tolerance and the impact of Fe accumulation on the ecophysiology of our model algal species.
Das Projekt "Bedeutung von Sterolen für die Futterqualität bei Daphnia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich Biologie, Sonderforschungsbereich 454 "Bodenseelitoral" durchgeführt. Es sollen die Auswirkungen von Sterolen auf die Futterqualität von Cyanobakterien für herbivores Zooplankton untersucht werden. Die Arbeiten konzentrieren sich auf Cladoceren als Schlüsselorganismen in pelagischen Nahrungsnetzen, wobei in standardisierten Experimenten die somatischen Wachstumsraten in Abhängigkeit vom angebotenen Futter bestimmt werden und als Maß für die Futterqualität herangezogen werden. Die für Daphnien essentiellen Sterole kommen in Cyanobakterien nicht vor. Durch gezielte Supplementierung mit Sterolen soll geklärt werden, welche Bedeutung diese Steroldefizienz für die geringe Futterqualität von Cyanobakterien hat. In tritrophischen Systemen soll die Qualität des aus dem Microbial Loop für Daphnien verfügbar gemachten cyanobakteriellen Kohlenstoffs untersucht werden. Dazu wird die Futterqualität von Ciliaten, heterotrophen Nanoflagellaten und mixotrophen Flagellaten in Abhängigkeit von ihrer Ernährung durch Cyanobakterien oder eukaryontischen Algen untersucht werden. In analytischen Untersuchungen werden Phytosterole aus Algen auf ihre Verwertbarkeit durch Daphnien untersucht.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 47 |
| Land | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 45 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 2 |
| offen | 45 |
| unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 49 |
| Englisch | 12 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Keine | 39 |
| Webseite | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 34 |
| Lebewesen & Lebensräume | 49 |
| Luft | 21 |
| Mensch & Umwelt | 49 |
| Wasser | 38 |
| Weitere | 48 |