Dr. Anna Rychla
Die Bedeutung von externen Nährstoffeinträgen und pelagischer Nahrungsnetzstruktur für die Sedimentation und Phosphorrücklösung aus den Sedimenten von Seen
Die Gewässergüte von Seen wird primär durch Nährstoffeinträge (Stickstoff, Phosphor) aus den Einzugsgebieten bestimmt. Voraussetzung für nachhaltige Erfolge des Gewässerschutzes ist also deren Verminderung. Je nach Dauer und Intensität der externen Einträge sind außerdem mehr oder weniger große Nährstoffvorräte in den Seesedimenten gespeichert. Durch Rücklösungsprozesse können sie die Nährstoffkonzentration auf hohem Niveau stabilisieren. Das Nährstoffangebot, also die Summe aus innerer und äußerer Belastung, bestimmt dann durch biologische Produktions- und Verbrauchsprozesse den trophischen Status und damit die Gewässergüte eines Sees, wobei die Struktur der Organismengemeinschaft von besonderer Bedeutung ist. Die Primärproduktion des Phytoplanktons ist die bedeutsamste Quelle energiereicher organischer Substanz thermisch geschichteter Seen. Deswegen bestimmt sie die Intensität nahezu aller heterotrophen Prozesse im Ökosystem; insbesondere den bakteriellen Abbau in der Sediment-Wasser-Kontaktzone. Je höher die Primärproduktion, umso größer ist die Menge des sedimentierenden Materials, also des Substratangebots, für den bakteriellen Abbau in diesem Bereich. Quantität und Qualität des sedimentierenden Materials haben ihrerseits eine enge Beziehung zur Struktur und Funktion der pelagischen Nahrungskette. Die Sedimentationsrate, die Größehäufigkeitsverteilung der sedimentierenden Partikel und ihre chemische Zusammensetzung können deutlich von der Struktur der Zooplanktongemeinschaft beeinflusst werden. Daraus folgt: Intensität sowie räumliche und zeitliche Verteilung der bakteriellen Mineralisation im Hypolimnion und in der Sediment-Wasser-Kontaktzone können ganz entscheidend von der Struktur und Funktion des pelagischen Nahrungsnetzes beeinflusst werden. In Abhängigkeit von der Wasserbeschaffenheit und dem trophischem Status des Sees darf deswegen ein mehr oder minder deutlicher Einfluss auf den O2-Haushalt im Tiefenwasser sowie die redox-bedingte Phosphor-Freisetzung aus dem Sediment und schließlich auf die Gewässergüte vermutet werden.Das Ziel des Forschungsprojektes besteht darin, die komplexen Wechselwirkungen zwischen externer Nährstoffbelastung, Sedimentation, Phosphorrücklösung aus dem Seesediment und der Struktur der pelagischen Nahrungskette in ihrer Auswirkung auf die Gewässergüte zu quantifizieren. Dabei sind der Einfluss der Primärproduktion des Phytoplanktons und die Wirkung heterotropher Verbrauchsprozesse auf Qualität und Quantität des sedimentierenden Materials von besonderem Interesse. Vermutlich ist die Phosphorrücklösung in einem thermisch geschichteten See, dessen Primärproduktion größtenteils in der trophogenen Zone verbraucht wird geringer als in einem vergleichbaren Gewässer, in dem große Teile der organischen Substanz in die tropholytische Zone sedimentieren. Der gegenwärtige Erkenntnisstand soll auf diesem Wege ergänzt und für die Probleme der Gewässergütesteuerung nutzbar werden.Die geplanten Untersuchungen sind vor allem auf die Verhältnisse in thermisch geschichteten Hartwasserseen gerichtet, weil dieser Seentyp im NO-deutschen Tiefland besonders häufig und oft von Eutrophierung betroffen ist. Versuchsfeld sind vier pelagische Enclosure (Volumen ca. 800 m3), die sich im Dagowsee befinden, einem thermisch geschichteten, eutrophen Hartwassersee.
Förderzeitraum
01.04.2006 - 31.03.2009
Institut
Technische Universität Dresden
Institut für Hydrobiologie
Professur Limnologie (Gewässerökologie)
Betreuer
Prof. Dr. Jürgen Benndorf
Kontakt
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