Gewässer im Wandel der Landschaft
33. Jahrestagung der DGL vom 25.9. bis 29.9.2017 in Cottbus

Spezielle Themen

S1 Grundwasser, Quellen und andere grundwassergeprägte Lebensräume

Das Grundwasser, Quellen und andere durch das Grundwasser geprägte Lebensräume (wie z.B. das hyporheische Interstitial oder auch Niedermoore und Salzquellen), sind divers besiedelte und schützenswerte Biotope von zentraler Bedeutung für die Grundwasserneubildung und die Trinkwassergewinnung. Selbstreinigungsvorgänge durch die Metabolisierung von Kohlenstoffverbindungen, insbesondere unter dem Einfluss der Bildung von Biofilmen, und die Aktivitäten der Fauna beeinflussen die Infiltration und die Wasserqualität. Ebenso bieten diese Lebensgemeinschaften vielversprechende Möglichkeiten für die Umweltbewertung. In dieser Session sollen aktuelle Forschungsergebnisse sowie Erfahrungen mit Schutzmaßnahmen und konkreten Anwendungen im Bereich der Ökologie der grundwassergeprägten Lebensräume vorgestellt werden.

Verantwortlich: Peter Martin (pmartin@zoologie.uni-kiel.de), Stefanie von Fumetti (Stefanie.Vonfumetti@unibas.ch), Martin Reiss (reissm@staff.uni-marburg.de)

S2 Kleine natürliche und künstliche Standgewässer – Hotspots für Biodiversität und Biogeochemie, Charakterisierung und Funktion
(Small standing waterbodies as hotspots for biodiversity and biogeochemistry)

Kleine Standgewässer (≤1 ha) und künstliche Bade- oder Landschaftsteiche in öffentlichen Anlagen werden aufgrund ihres regional zahlreichen Auftretens (z.B. >150.000 in Nordostdeutschland) und ihrer engen Verzahnung mit der terrestrischen Umwelt zunehmend als bedeutende integrale Bestandteile der Landschaft wahrgenommen. Bedingt durch ihre hohe räumliche und zeitliche Variabilität der hydrologischen Prozesse sind sie wichtige Biodiversitäts-Hotspots, Rückzugsgebiete und Trittsteinbiotope. Zwischen natürlichen und künstlichen Gewässern ergeben sich starke Gemeinsamkeiten (so können etwa auch technisierte Schwimmteiche als Amphibienlaichhabitat dienen), aber auch grundlegende Unterschiede. Menschliche Eingriffe bestimmen – direkt oder indirekt – die Biozönose im künstlichen Gewässer viel stärker als in natürlichen Kleingewässern. In diesen treten dagegen abiotische Stressfaktoren auf, die z.B. in technisierten Schwimmteichen meist nicht auftreten (anaerobe Verhältnisse, starke Wasserstandsschwankungen). Darüber hinaus bedingen u.a. starke Wasserstandsschwankungen einen raschen Wechsel zwischen oxischen und anoxischen Verhältnissen, die kleine Standgewässer zu Hotspots der Landschaft für biogeochemische Umsatzprozesse machen. Ein umfassendes Verständnis über die komplexen internen Strukturen und Prozesse und deren Interaktionen mit der oftmals agrarisch geprägten terrestrischen Umgebung fehlt bisher. Dieses Wissen ist Voraussetzung, um die Rolle der kleinen Standgewässer in der Landschaft quantifizieren zu können. Aktuell stehen kleine Standgewässer im Fokus verschiedener Forschungsprojekte, die zum Verständnis ihrer Komplexität beitragen wollen. Im Rahmen dieser Session sind Beiträge erwünscht, die den gegenwärtigen Wissensstand zur Biodiversität, einschließlich der funktionellen Bedeutung von Artenvielfalt, Nahrungsnetze und Ausbreitungsökologie sowie zur Biogeochemie von kleinen Standgewässern darlegen. Durch die Gegenüberstellung natürlicher und künstlicher Kleingewässer werden sowohl das ökologische Potenzial als auch die durch die menschliche Nutzung gegebenen Einschränkungen aufgezeigt.

Verantwortlich: Marlene Pätzig (Marlene.Paetzig@zalf.de), Sabine Schmidt-Halewicz (schmidt-halewicz@limsa.de), Gabriela Onandia (Gabriela.Onandia@zalf.de), Markus Schmalwieser (Office@schmalwieser.org) und Irene Zweimüller (irene.zweimueller@univie.ac.at)

S3 Gräben – Ökologie und Management

Die Session „Gräben“ beabsichtigt auf der DGL 2017 Präsentationen zu bündeln, die aus dem gesamten Feld limnologischer Forschung zu Gräben stammen.

Gräben gerieten erst vor wenigen Jahren intensiver in den Blick der (gewässer-) ökologischen Forschung. Aufgrund der meist kleinem Einzugsgebiete und anthropogenen Prägung bot zuvor weder die EU-WFD noch der Naturschutz Anlass zu systematischer Forschung in diesen Lebensräumen. Aktuelle Studien belegen allerdings eine oft erstaunlich hohe Biodiversität, liefern detaillierte Erkenntnisse zu Habitatpräferenzen einzelner Arten und belegen die Funktion der Gräben als Refugialraum für schutzwürdige Tiere.

Diese neuen ökologischen Erkenntnisse bereichern nicht die Grundlagenforschung, sondern unterstützen auch die naturschutzfachliche Bewertung und Planungen sowie die Konzeption von Maßnahmen zur Unterhaltung und Entwicklung dieser Systeme.

Verantwortlich: Ellen Kiel (ellen.kiel@uni-oldenburg.de)

S4 Flachseen – wenig Tiefgang, viel Interaktion

Flachseen stellen extreme limnische Ökosysteme dar. Ihre geringe Wassertiefe bei einer gleichsam großen Seeoberfläche bedingt einen hohen energetischen und stofflichen Austausch mit der Umgebung. Erhöhte diffuse Nährstoffeinträge aus verhältnismäßig großen oberirdischen Einzugsgebieten führen dabei oft zu einem hohen trophischen Potential, das sich durch die stetige Polymixie häufig in Form von langdauernden cyanbakteriellen Massenentwicklungen äußert. Touristische Nutzungsprobleme sind dann oft die Folge solcher Blaualgenmassenentwicklungen.

Mögliche Schwerpunkte dieser Session:

Verantwortlich: Hans-Heinrich Schuster (hans-heinrich.schuster@nlwkn-su.niedersachsen.de)

S5 Gewässer in bergbaubeeinflussten Landschaften

In mehreren Regionen Deutschlands sind in den letzten Jahrzehnten zahlreiche neue Gewässer in Gebieten mit stillgelegten Tagebauen entstanden. Weitere werden hinzukommen. In früher gewässerarmen Gebieten entstehen neue Seenlandschaften. In vielen dieser Gewässer unterscheiden sich die physikalischen und geochemischen Eigenschaften sowie in der Folge die biologische Besiedlung grundlegend von denen natürlicher Gewässer. Der Grundwasserwiederanstieg nach dem Bergbau kann zudem die Wasserqualität in natürlichen Fließ- und Standgewässern massiv beeinträchtigen. Die Session soll dazu dienen, die regionale Bedeutung von bergbaubeeinflussten Gewässern aufzuzeigen, neue Erkenntnisse zu deren Limnologie zu präsentieren, aktuelle Probleme zu diskutieren sowie Möglichkeiten der Beeinflussung der Wasserbeschaffenheit im Zuge der Planung von Bergbauseen und bei deren Management aufzuzeigen.

Verantwortlich: Dieter Leßmann (lessmann@b-tu.de), Björn Grüneberg (bjoern.grueneberg@b-tu.de), Oliver Totsche (Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH; Oliver.Totsche@lmbv.de), Christian Forkel (RWE; christian.forkel@rwe.com)

S7 Aquatische Ökotoxikologie

Die Vortragsreihe Aquatische Toxikologie lädt zu Beiträgen aus allen Bereichen der aquatischen Toxikologie und Ökologie ein. Darin inbegriffen sind nicht nur experimentelle Studien (aus dem Labor, Mesokosmen, Freiland oder Modellierung) zum Verbleib und Wirkung von anthropogenen Chemikalien, sondern ebenso Studien zu Kombinationswirklungen mit verschiedenen abiotischen und biotischen Stressoren. Das Ziel der Studien soll maßgeblich zu einem besseren ökotoxikologischen Verständnis und somit zu einem nachhaltigen Schutz aquatischer Systeme in Bezug auf deren Biodiversität sowie Ökosystemfunktionen beitragen.

Verantwortlich: Ruth Müller & René Gergs (Rene.Gergs@uba.de)

S8 Mikroplastik in Binnengewässern

Plastik als Umweltproblem wird zunehmend in der wissenschaftlichen Gemeinschaft und in der Öffentlichkeit wahrgenommen, vor allem in Bezug auf die Meere. Besonderes Augenmerk gilt dem Mikroplastik, das von Organismen aufgenommen werden kann und damit möglicherweise weitreichende ökologische Konsequenzen hat. Obwohl geschätzt bis zu 80% des marinen Mikroplastiks aus terrestrischen Quellen stammt, stehen wissenschaftliche Arbeiten aus dem limnischen Bereich noch am Anfang. Es gibt erste Befunde, dass viele Seen und Flüsse Plastikpartikel enthalten, dass ihr Transport nach unterschiedlichen Mustern verläuft, und dass limnische Organismen Plastikpartikel und die eventuell damit assoziierten Schadstoffe aufnehmen können. Dank aktueller Förderinitiativen werden die Aktivitäten und der Erkenntnisgewinn auf diesem Forschungsgebiet in den kommenden Jahren stark zunehmen. Die Session soll dazu beitragen, einen aktuellen Wissensaustausch zu den methodischen Untersuchungsansätzen, den Quellen und Senken und den biologischen Wirkungen von Mikroplastik im limnischen Milieu zu ermöglichen und Ansätze für weitergehende Forschungen aufzuzeigen. Da Ästuare die Schnittstelle zwischen limnischen und marinen Habitaten darstellen, sind Arbeiten aus diesem Bereich ebenfalls willkommen.

Verantwortlich: Katrin Wendt-Potthoff (katrin.wendt-potthoff@ufz.de), Friederike Gabel (gabelf@uni-muenster.de)

S9 Gewässerrenaturierung und Wiederbesiedlung

Diese Session soll Beiträge bündeln, die Forschungsergebnisse, Fallstudien und Metaanalysen zum Thema Fließgewässerrenaturierung präsentieren. Methoden und Ergebnisse von Erfolgskontrollen zu Maßnahmen und Maßnahmenkomplexen finden ebenso Raum, wie grundlegende Aspekte des Managements oder Fragen zum Thema Wiederbesiedlung und Wiederansiedlung.

Verantwortlich: Ellen Kiel (ellen.kiel@uni-oldenburg.de, Arlena Dumeier (arlena.dumeier1@uni-oldenburg.de)

S10 Auswirkungen der Uferstruktur auf die Hydro- und Morphodynamik und Biozönose (Seeuferproblematik)

Die Ufer zahlreicher Seen und Flüsse unterliegen einem erheblichen Nutzungsdruck und weisen strukturelle Beeinträchtigungen auf. Hafenanlagen, Uferverbauungen, aber auch der Wassersport und die Schifffahrt beeinflussen Wellen, Strömungen und damit den Feststoffhaushalt, Makrozoobenthos und Makrophyten. Bislang sind die komplexen Prozesszusammenhänge und deren Wechselwirkungen, die durch die hydromorphologischen Veränderungen in der Uferzone hervorgerufen werden, nicht hinreichend verstanden.

Die Session versammelt Beiträge, die die vielschichtigen anthropogenen und hydromorphologischen Belastungen der Uferzone bewerten, Beurteilungsverfahren zum ökologischen Zustand gemäß der WRRL anhand biotischer Indikatoren entwickeln, wissenschaftlichen Grundlagen zu Prozessen in der Flachwasserzone erweitern, Methoden zur Charakterisierung und Quantifizierung des Feststofftransortes verfeinern und Lösungsvorschläge und Empfehlungen zur nachhaltigen Entwicklung und Nutzung der Uferzone diskutieren.

Verantwortlich: Hilmar Hofmann (hilmar.hofmann@uni-konstanz.de), Jacqueline Rücker (j.ruecker@b-tu.de)

S11 Under pressure: Submerged macrophytes in the changing landscape

Clear lakes with rich vegetation of submerged macrophytes are the reference state of the good ecological status of lakes and probably the dream of all limnologists. Due to the reduction of nutrient load, the transparency of many lakes increased and the conditions for the growth of submerged vegetation improved in the last years. Consequently, the population of submerged macrophytes recovered in many lakes (e.g. Lake Scharmützelsee, Brandenburg). However, an all-clear cannot be given yet. Above all, the delicate clear water lakes dominated by rare Charophyte species are acutely endangered. This was recently proved by the German-Polish Co-operation project for the protection of Charophyte-lakes in Lubuskie (Poland) and Brandenburg (Germany) (Kooperationsprogramm zum Schutz von Characeengewässern im Lebuser Land (Polen) und in Brandenburg (Deutschland)). Apart from eutrophication, increasing human leisure activities and adverse fish stock frequently have a negative impact on the underwater vegetation. Contributions from the field of submerged macrophytes are welcome, e.g. assessment, protection and diversity of macrophytes, interaction between submerged vegetation and biotic and abiotic factors, conflicts of interest or management concerning macrophytes. Presentations in German or English language are accepted.

Verantwortlich: Hendrik Schubert (hendrik.schubert@uni-rostock.de), Timm Kabus (timm.kabus@iag-gmbh.info), Jacqueline Rücker (j.ruecker@b-tu.de), Andrzej Pukacz (pukacz@europa-uni.de), Klaus van de Weyer (klaus.vdweyer@lanaplan.de)

S12 Sedimentstratigraphische Untersuchungen in Gewässern zur Rekonstruktion von Klima- und Landnutzungsänderungen sowie von Managementmaßnahmen

Sedimente sind Informationsspeicher des vorherrschenden Gewässerzustands und der Veränderungen im terrestrischen Einzugsgebiet. Aus der Sedimentstratigraphie können so die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungsänderungen auf die Organismengemeinschaften, die hydrophysikalischen Bedingungen und die Stoffkreisläufe in der Vergangenheit rekonstruiert werden. Ehemalige Gewässerverhältnisse können so als Referenz-/Zielzustände formuliert/definiert werden. Der Vergleich von Langzeitreihen mit den im Sediment gespeicherten Signalen, DNA-Analysen, die Erfassung der Isotopensignaturen sowie moderne Methoden der Spurenstoffanalytik eröffnen neue Chancen, die Sedimente als Archive der jüngeren Entwicklung von Gewässern zu nutzen. Schwerpunkt der Session ist die Bildung, Identifizierung und Kalibrierung biologischer und geochemischer Proxies und ihre Nutzung für wissenschaftliche und praktische Fragestellungen. Für die Session sind Beiträge zu allen Aspekten der Paläoökologie limnischer und mariner Systeme willkommen.

Verantwortlich: Michael Hupfer (hupfer@igb-berlin.de), Finn Viehberg (finn.viehberg@uni-koeln.de)

S13 Grundwasserzustrom zu Seen: Identifizierung, Quantifizierung und chemische, physikalische und biologische Auswirkungen

Grundwasser ist eine wesentliche Komponente in Wasser- und Stoffbilanzen vieler Seen, wobei vor allem der Zustrom von Grundwasser (Exfiltration, LGD – lacustrine groundwater discharge) von Bedeutung für die Gewässer sein kann. Die Wirkung der Grundwasserexfiltration auf den physiko-chemischen Zustand eines Sees kann sich auch auf ökologische Prozesse im See auswirken. Der Transfer von Energie und Stoffen innerhalb des Nahrungsnetzes kann beispielsweise Einfluss auf die Artzusammensetzung in den verschiedenen trophischen Ebenen nehmen. So kann der Eintrag von Nährstoffen mit dem zuströmenden Grundwasser die C:N:P-Stöchiometrie sowohl des Freiwassers als auch der Plankton-Biomasse beeinflussen und zur Eutrophierung eines Sees beitragen. Der Zustrom von Grundwasser hat auch das Potential, die zeitliche Entwicklung und Stabilität von thermischen und chemischen Schichtungen des Seewassers zu steuern. Das wiederum kann Einfluss auf Ausmaß und Zeitpunkt der heterotrophen Respiration und somit auf den Kohlenstoff-Kreislauf haben.

Trotz dieser Beispiele zum potentiellen Einfluss der Grundwasserexfiltration auf Seeökosysteme wird dieser Prozess sowohl in der Forschung als auch in der Praxis häufig vernachlässigt. Zurückzuführen ist dies auf viele Faktoren. Dazu gehört auch die traditionelle Annahme, dass das Grundwasser von vergleichsweise geringer Bedeutung hinsichtlich der Belastung der Oberflächengewässer mit Nähr- und Schadstoffen ist. Allerdings tragen auch die Schwierigkeiten bei der Quantifizierung des Wasser- und Stoffaustausches zwischen Grundwasser und Seen dazu bei, dass die Grundwasserkomponente in Bilanzrechnungen pauschalisiert oder gar ignoriert wird. Diese Session soll zu einem besseren Verständnis der Interaktion zwischen Grundwasser und Seen und deren Auswirkungen beitragen. Neben dem Prozessverständnis sollen auch Methoden zur Identifikation, Darstellung und Quantifizierung des Grundwasser-Seen-Austausches ein zentrales Thema sein.

Verantwortlich: Benjamin Gilfedder (benjamin-silas.gilfedder@uni-bayreuth.de), Karin Meinikmann (IGB, Berlin)

S15 Modellierung zur Analyse von Veränderungen in Ökosystemen

Aquatische Ökosysteme sind dem rapiden Wandel durch anthropogene Belastungen besonders ausgesetzt. Es gilt diese Belastungen und die daraus resultierenden möglichen Veränderungen in Bezug auf die Biodiversität frühzeitig zu erkennen, um Management- und Naturschutzmaßnahmen gezielt vorzubereiten. Dabei können in Gebieten mit bereits vorangeschrittenem Wandel wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, indem Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge herausgearbeitet und in anderen Regionen angewendet werden. Hierbei stehen folgende Fragen im Vordergrund: Wie können gewonnene Informationen angewendet werden um mögliche negative Auswirkungen künftigen Wandels abzuschwächen? Wie können sozioökonomische Aspekte, z.B. in Form von Ökosystemleistungen, mit dem Erhalt der Biodiversität kombiniert werden? Welche ökologischen Modelle eignen sich für die Projektionen von möglichen Szenarien?

Diese Session hat das Ziel sich mit diesen und weiteren Fragen auseinandersetzen, die ökologischen Modelle und ihre Anwendungen in den Vordergrund zu stellen sowie einen regen Austausch zwischen Modellierern, Ökologen und Sozioökonomen zu ermöglichen.

Verantwortlich: Mathias Kuemmerlen (mathias.kuemmerlen@eawag.ch), Sami Domisch (domisch@igb-berlin.de), Simone Langhans (langhans@igb-berlin.de)