Neobiota - Bewertung nach WRRL

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1 Neobiota - Bewertung nach WRRL Neozoen und die ökologische Zustandsbewertung aquatischer Wirbelloser in Wasserstraßen Wie ist ihr Einfluss tatsächlich zu werten? Dr. Franz X. Schöll Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz 1

2 Gliederung Ausbreitungsmechanismen Fallbeispiele: Global player in Wasserstraßen Umbau der Lebensgemeinschaften Neobiota in der WRRL Neobiota und die ökologische Bewertung Schlussfolgerungen 2

3 AUSBREITUNGSMECHANISMEN 3

4 Ausbreitungsmechanismen Passiv - Verschleppung: Schiffe, Wasservögel, Drift - Aussetzung durch Menschen Aktiv - Wanderung 4

5 5

6 Was macht Neozoen erfolgreich? bereite Toleranz gegenüber Umweltfaktoren r-strategen: Viele Nachkommen hohe Mobilität besondere Fortpflanzung: z. B. Parthenogenese, Plankton-Phase anthropogene Ursachen: Schifffahrt, Bau von Kanälen, Aussetzung monotoner Ausbau der Flüsse Gewässerverschmutzung, -erwärmung, -versalzung 6

7 GLOBAL PLAYER 7

8 Ausbreitung der Körbchenmuschel Corbicula fluminea in Deutschland Pegel Intschede Aller C. fluminalis Pegel Frankfurt Pegel Worms Pegel Schwabelweis

9 Wassertemperatur Rhein (Worms, ) = letale Mindesttemperatur von Corbicula fluminea in Nordamerika 9 T [ C]

10 Durchschnittliche Wassertemperatur im niederländischen Rheinabschnitt von , ,5 13 [ C] 12, , ,

11 Wassertemperatur Oder (Frankfurt, ) = letale Mindesttemperatur von Corbicula fluminea in Nordamerika 30 Oder, Pegel Frankfurt T[ C]

12 Schlickkrebs Chelicorophium curvispinum 12

13 Ausbreitung von C. curvispinum in Europa Fundorte bis 1930 Fundorte Fundorte nach Fundorte nach

14 Habitatkonkurrenz durch C. curvispinum 14

15 Ausbreitung von Dikerogammarus villosus in Deutschland Individuendichte D. villosus im Rhein Historisches Leitbild? : Fertigstellung Rhein.-Main- Donau-Kanal log Ind./m

16 Dikerogammarus villosus Hydropsyche sp Individuendichten von Hydropsyche sp. und Dikerogammarus sp. am Oberrhein Dikerogammarus sp. Hydropsyche sp Ind./m

17 UMBAU DER LEBENSGEMEINSCHFTEN 17

18 Konstanzstruktur der Wirbellosen des Oberrheins 1990, 1995 und 2000 Nach 1990 eingewanderte Arten sind rot gekennzeichnet Taxa Chironomidae Oligochaeta Dreissena polymorpha Bithynia tentaculata Hydropsyche contubernalis Ecnomus tenellus Caenis luctuosa Gammarus tigrinus Gammarus pulex Asellus aquaticus Erpobdella octoculata Stylaria lacustris Nematoda Dugesia tigrina Dugesia lugubris Gr. Ceraclea sp. Lymnaea ovata Hydroptila sp. Empididae Diptera Theodoxus fluviatilis Sphaerium corneum Sisyra sp. Pisidium sp. Hydropsyche bulgaromanorum Hydracarina Heptagenia sulphurea Ancylus fluviatilis Viviparus viviparus Aphelocheirus aestivalis Konstanz [%] Taxa Chironomidae Gammarus sp. Corophium curvispinum Dreissena polymorpha Bithynia tentaculata Hydropsyche contubernalis Echinogammarus ischnus Hydropsyche sp. Hydropsyche bulgaromanorum Ecnomus tenellus Gammarus tigrinus Corbicula fluminea Ceraclea sp. Ancylus fluviatilis Oligochaeta Dugesia tigrina Potamopyrgus antipodarum Ephoron virgo Caenis luctuosa Dikerogammarus haemobaphes Acari Oecetis sp. Dikerogammarus villosus Cyrnus trimaculatus Sphaerium corneum Nematoda Gammarus pulex Elmis sp. Hydropsyche pellucidula Erpobdella octoculata Dugesia lugubris Gr Konstanz [%] Taxa Chironomidae Dikerogammarus villosus Corophium curvispinum Jaera sarsi Gammaridae Dreissena polymorpha Ancylus fluviatilis Psychomyia pusilla Hypania invalida Echinogammarus ischnus Hydropsyche bulgaromanorum Hydropsyche sp. Erpobdellidae Corbicula f luminea Pot amopyrgus ant ipodarum Hydropsyche contubernalis Bit hynia tent aculat a Tubif icidae Naididae Empididae Gammarus tigrinus Hydropt ila sp. Enchyt raeidae Corbicula fluminalis Oecet i s not at a Hydra sp. Dina punct at a Ceraclea dissimilis Sisyra terminalis Rhyacophila sp. Hydropsyche exocellat a Dendrocoelum romanodanubiale Konstanz [%]

19 Wasserstraßenfauna Die Etablierung einer gebietsfremden Art führt einerseits zu einer Scheindiversität, andererseits aber zu einer Homogenisierung früher getrennter Biocoenosen. (Nehring: 2003) 19

20 NEOBIOTA IN DER WRRL 20

21 Neobiota in der WRRL Neobiota werden an keiner Stelle der Wasserrahmenrichtlinie direkt erwähnt! Aber: WRRL Anhang II 1.4: Ermittlung der Belastung Die Mitgliedstaaten sorgen für die Erhebung [..] der signifikanten anthropogenen Belastungen, denen die Oberflächenwasserkörper in jeder Flussgebietseinheit unterliegen können insbesondere durch [..] signifikante Verschmutzungen durch Punktquellen [..] und diffuse Quellen [..] durch signifikante Wasserentnahmen [..] durch signifikante Abflussregulierung [..] durch signifikante morphologische Veränderungen [..] durch andere signifikante anthropogene Auswirkungen auf den Zustand des Wassers. WRRL Anhang V 1.2: Normative Begriffsbestimmungen des sehr guten ökologischen Zustandes (Makrozoobenthos): Die taxonomische Zusammensetzung und die Abundanz entsprechen vollständig oder nahezu vollständig den Bedingungen bei Abwesenheit störender Einflüsse [..] 21

22 CIS Dokumente und Neobiota REFCOND: Guidance on establishing reference conditions and ecological status class boundaries for inland surface waters Tool 1: Proposed pressure screening criteria for selecting potential reference sites: Introduction of alien species: Introductions compatible with very minor impairment of the indigenous biota by introduction of fish, crustacea, mussels or any other kind of plants and animals no impairment by invasive plant or animal species IMPRESS: Guidance for the analysis of Pressures and Impacts in accordance with the Water Framework Directive. 3.3 Identifying significant pressures Biological pressures are those that can have a direct impact on living resources either quantitatively or qualitatively 22

23 NEOBIOTA UND DIE ÖKOLOGISCHE BEWERTUNG 23

24 ECOSTAT Workshop Aliens and WFD 2008/2009 Alien species: A species, subspecies, or lower taxon introduced outside its normal past or present distribution; includes any part, gametes, seeds, eggs, or propagules of such species that might survive and subsequently reproduce. Invasive alien species: An alien species whose establishment and spread threaten ecosystems, habitats or species with environmental or socio-economic harm. Dates for introduction: France: 3000 BC Italy, Germany: 1492 Belgium:

25 Zwei Ansätze zur Bewertung von Gewässern mit Neobiota in der EU 1. Neobiota-Index: 1. Schritt: Bewertung mit belastungsbasierten Verfahren 2. Schritt: Anwendung eines Neobiota-Index, der ggf. zur Abwertung der ökolog. Zustandsklasse führt. In den Neobiota-Index gehen u. a. Anzahl der Arten sowie deren Ökologie (z. B. Konkurrenzverhalten) ein. 25

26 Zwei Ansätze zur Bewertung von Gewässern mit Neobiota in der EU 2. Integrative Bewertung: Neobiota werden als normaler Bestandteil der Biozönose aufgefasst. Über Metrices (z. B. Ernährungstypen, Faunenindex, Diversitätsmaße etc.) gehen die Neobiota direkt in die Bewertung ein. 26

27 } Bewertung nach WRRL Fische Referenzzustand Unterstützende Komponenten: Chemisch-physikalische Parameter Spezifische Schadstoffe Hydromorphologische Parameter Struktur Makrozoobenthos Bewertungs- Verfahren Ökologische Zustandsklasse I II III IV Gewässergüte Makrophyten/Phytobenthos Trophie, mech. Bel., Säure, Salz Phytoplankton Artenzahl Häufigkeit Biologische Qualitätskomponenten Erfolgskontrolle Maßnahmen V Kausalanalyse Priorisierung nach fachlichen Kriterien, nach Machbarkeit und Kosteneffizienz Trophie 27

28 Potamon-Typie-Index (PTI) Verfahren für kies- und sandgeprägte Ströme Als modellhaftes Leitbild dient die Gesamtheit der in Mitteleuropa vorkommenden flusstypischen Arten Arten werden je nach Biotopbindung in fünf Klassen mit Gewichtungsfaktor eingestuft Gomphus flavipes Öko-Klasse Eco- Wert Gewichtungsfaktor Indikationswert I 5 16 hoch II 4 8 III 3 4 IV 2 2 V 1 1 gering 28

29 PTI-Entwicklung an der Elbe Oberelbe PTI 4 3,8 3,6 3,4 3,2 3 2,8 2,6 2,4 2,2 2 PTI Neozoen % Elbe Artendichte 0,125 m % O2 mg/lmg/l Oxygen Content Elbe

30 SCHLUSSFOLGERUNGEN 30

31 Neobiota haben bei bestimmten Gewässertypen und bestimmten biologischen Qualitätskomponenten einen großen Einfluss auf die ökologische Bewertung nach WRRL. Neobiota können zu einer Verschlechterung des ökologischen Zustandes führen, ohne dass dies auf klassische anthropogene Eingriffe z. B. in die Gewässergüte, oder Gewässerstruktur zurückzuführen ist. Um den Einfluss von Neobiota auf die ökologische Bewertung zu visualisieren, sollten Neobiota dominierte Gewässer daher besonders gekennzeichnet werden. Wir schlagen für das Makrozoobenthos in großen Fließgewässern eine Kennzeichnung etwa ab 30 % Neozoenanteil (berechnet nach Abundanzklassen) an der Gesamtbiozönose vor. 31