Deutsche Gesellschaft für Limnologie (DGL) Erweiterte Zusammenfassungen der Jahrestagung 2011 (Weihenstephan), Hardegsen 2012

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1 Deutsche Gesellschaft für Limnologie (DGL) Erweiterte Zusammenfassungen der Jahrestagung 2011 (Weihenstephan), Hardegsen 2012 Welche abiotischen und biotischen Faktoren beeinflussen das Vorkommen von Astacus astacus (LINNAEUS, 1758) in kleineren Fließgewässern des östlichen Hügellandes (Schleswig-Holstein)? Anja Meerheim, Peter Martin & Heinz Brendelberger Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Zoologisches Institut, Abteilung Limnologie, Am Botanischen Garten 1-9, Kiel, Keywords: Edelkrebs, Freiland, Abiotik, Strukturen, MZB Einleitung In Schleswig-Holstein ist der Edelkrebs die einzig einheimische Flusskrebs-Art. Sein Bestand ist dort in den letzten Jahrzehnten allerdings stark zurückgegangen (Dehus 1990, Schulz 2000, Dethlefs-Hammes & Brendelberger 2010). Nach der Roten Liste Deutschlands gilt er als vom Aussterben bedroht und wird als FFH-Anhang V-Art gelistet. Wichtige Faktoren für den Populationsrückgang waren neben der eingeschleppten Krebspest (Erreger: der parasitische Fadenpilz Aphanomyces astaci) auch die Konkurrenz zu den vielerorts vorkommenden allochthonen Arten. Für Schleswig-Holstein sind dies Kamberkrebs (Orconectes limosus), Signalkrebs (Pacifastacus leniusculus) und Galizischer Sumpfkrebs (Astacus leptodactylus) (Dehus 1990). Auch werden Gewässerverbau, Intensivierung der Landwirtschaft mit einhergehendem Anstieg von Nährstoff-, Pestizid- und Sedimenteinträgen (Schulz 2000) sowie die Verschlechterung der Wasserqualität (Dehus 1990) und der teils hohe Besatz mit Raubfischen (Bohl 1987) als Faktoren für den Bestandsrückgang des Edelkrebses angesehen. Aus seinen typischen Lebensräumen (größere Fließgewässer und Seen) ist der Edelkrebs nahezu vollständig verschwunden (Chucholl & Dehus 2011). Zum Schutz der noch vorhandenen Freiland-Bestände und für mögliche Wiederansiedlungsprojekte ist es zwingend notwendig, möglichst detailreich die Ansprüche der Art an ihre Umgebung zu kennen. Hierbei helfen zum einen Laborversuche mit einem zwangsläufigen Fokus auf einzelne Parameter, jedoch sollte auch das natürliche Habitat des Edelkrebses mit all seinen komplex vorhandenen Umweltparametern betrachtet werden. Abiotische Parameter im Freiland sind u.a. die Gewässerstruktur und physikalisch-chemische Parameter wie Sauerstoffsättigung, Nährstoff-Gehalte, Strömung, Wassertemperatur und ph-wert. Es wäre denkbar, dass die Strukturen oder die Überschreitung bestimmter Grenzwerte als Ausschlusskriterium für den Edelkrebs-Bestand zu erkennen sind (vgl. Schulz 2000, Hager 2003). Biotische Parameter sind u.a. das vorhandene Makrozoobenthos (MZB) und sympatrisch vorkommende Flusskrebsarten. Nach Grandjean et al. (2001, 2003) kann angenommen werden, dass an Edelkrebsstellen aufgrund gleicher Habitatansprüche eine typische MZB-Biozönose auftritt. Invasive Flusskrebs-Arten sind aufgrund interspezifischer Konkurrenz und der möglichen Übertragung der Krebspest durch die nordamerikanischen Flusskrebse (Kamberkrebs, Signalkrebs) problematisch. 134

2 Es wurden drei Seeabfluss-Gewässer Schleswig-Holsteins untersucht. Dieser Gewässertyp wurden gewählt, da vermutet wird, dass sich juvenile Krebse gut und sogar ausschließlich von Zooplankton ernähren können (Sáez-Royuela et al. 2007, Pullwitt 2010) und sich somit der natürlicherweise erhöhte Planktonanteil am Seeabfluss als biotischer Parameter widerspiegeln könnte. Eine erweiterte Darstellung der Studie und deren Details sind in Meerheim (2011) zu finden. Material und Methoden Gewässer und Strukturen Für diese Studie wurden drei Seeabflüsse im Naturraum Östliches Hügelland der Jungmoränenlandschaft Schleswig-Holsteins ausgewählt (vgl. Tab. 1). Tab. 1: Ausgewählte Daten zu den drei Beprobungsgewässern. O = Oberlauf, M = Mittellauf, U = Unterlauf Gewässer Hohenfelder Mühlenau Salzau Obere Eider (Teilstrecke) Typ nach WRRL vorgeschaltetes Gewässer nachgeschaltetes Gewässer ausgewählte Beprobungsabschnitte Typ 16: Kiesgeprägte Tieflandbäche Selenter See Größe: 22,4 km 2 Trophiestufe: mesotroph Typ 16: Kiesgeprägte Tieflandbäche Selenter See Größe: 22,4 km 2 Trophiestufe: mesotroph 135 Typ 19: Kleine Niederungsfließgew. in Fluss- und Stromtälern Schulensee Größe: 0,19 km 2 Ostsee Passader See Westensee O: Klinker M: Aukamp U: Unterhalb KA Malmsteg O: Fargau M: Charlottental U: Jabek Trophiestufe: polytroph? O: Schulensee M: Mielkendorf U: Hohenhude Alle drei Gewässer fließen teils durch Ortschaften, teils durch überwiegend landwirtschaftlich genutzte Landschaft. Einleitungen aus Kläranlagen sind für die Hohenfelder Mühlenau oberhalb von Unterhalb KA Malmsteg und in der Salzau oberhalb von Jabek bekannt. Die gewählten, 50 m langen Beprobungsabschnitte repräsentieren das jeweilige Gewässer recht gut. Durch die Wahl vergleichbarer Gewässerabschnitte (Ober-, Mittel- und Unterlauf) war es möglich, die Befunde miteinander in Beziehung zu setzen. Für jeden Abschnitt erfolgte eine detaillierte Kartierung der Strukturen und etwaiger Besonderheiten. Erfassung der Flusskrebse Für den Nachweis der Flusskrebs-Bestände wurden drei verschiedene Methoden angewandt: Reusen (Typ: Pirat ), Senken (Typ: Köderfischsenken ) und Nachtbegehungen (Ableuchten der Strukturen). Als Köder wurden Rotfedern aus einem Krebspest-freien Gewässer verwendet. Wurden durch zunächst ausgelegte Reusen und Nachtbegehungen keine Flusskrebse nachgewiesen, wurden erneut Reusen ausgelegt und bei weiterem Ausbleiben von Flusskrebsen Senken gesetzt und erneut eine Nachtbegehung durchgeführt. Die gefangenen Flusskrebse wurden vor Ort bestimmt und ihr geschätztes Alter sowie das Geschlecht notiert. Edelkrebse wurden anschließend wieder an ihrem Fundort freigelassen, invasive Flusskrebse wurden ins Labor mitgenommen (Bestimmung nach dem Fischereigesetz für das Land Schleswig-Holstein (Landesfischereigesetz (LfischG) von 1996). Anschließend erfolgte eine Einstufung in die drei Kategorien kein Nachweis, kleine (1-5 Individuen) oder größere (> 5 Individuen) Edelkrebs-Population.

3 Strömungsgeschwindigkeit Die Strömungsgeschwindigkeit wurde in die drei Kategorien mäßig, schnell oder sehr schnell eingestuft. Wasserqualität Vor Ort wurden Wassertemperatur, Sauerstoffsättigung (Typ: Oxi 330 / SET, Firma: WTW), ph- Wert (Typ: HI waterproof, phep, Firma: HANNA) und Leitfähigkeit (Typ: Cond 3110 Set 2 incl. TetraCon 325-3, Firma: WTW) aufgenommen. Werte wurden als unauffällig für Krebshabitate eingestuft, wenn sie nach Literaturangaben im Optimalbereich lagen. Hierzu sollten die Wassertemperatur bei maximal 25 C und der Sauerstoffgehalt nicht unterhalb von 3-4 mg * l -1 liegen (Eder & Hödl 1999, Hager 2003). Der ph-wert wurde nach Culas (2003) als unauffällig für den Bereich von 6,0-8,7 eingestuft. Für die Analyse der wichtigsten Nährstoffparameter Nitrat (NO 3 - ), Nitrit (NO 2 - ), Ammonium (NH 4 + ) und Ortho-Phosphat (PO 4 3- ) wurden jeweils eine Wasserprobe je Beprobungsabschnitt entnommen und mit einem Auto-Analyzer (Typ: Evolution II, Firma: Alliance Instruments) im Labor ausgewertet. Für die Einstufung der Ergebnisse wurden die Werte der Stoffbezogenen chemischen Gewässergüteklasse nach BMU (2011) verwendet. Makrozoobenthos Das Makrozoobenthos wurde einmalig an den drei verschiedenen Gewässern über kick-sampling der Gewässersohle und direktes Absammeln sämtlicher repräsentativer Grobsubstrate erfasst (verwendeter Kescher: Maschenweite: 500 µm). Vor Ort wurde jeweils die Häufigkeit der einzelnen Taxa bzw. Arten in drei Häufigkeitsklassen ( vereinzelt, häufig, massenhaft ) geschätzt, notiert und anschließend einige Exemplare von jedem Taxon in 70 %igen Ethanol eingelegt und zur weiteren Bestimmung ins Labor gebracht. Die Bestimmung erfolgte mit Hilfe einer Binokularlupe (Typ: Stemi SV 6, Firma: Zeiss) und aktueller Bestimmungsliteratur. Ergebnisse & Diskussion Die längszonale Verbreitung in den untersuchten Gewässern zeigte, dass Edelkrebs-Bestände unabhängig vom Gewässerabschnitt (Ober-, Mittel-, Unterlauf) vorhanden sind (vgl. Abb. 1). Somit scheint der erhöhte Planktonanteil kein ausschlaggebendes Kriterium für die Habitatwahl der Edelkrebse im Längsverlauf zu sein. Abb. 1: Der aktuell erfasste Stand der Flusskrebs- Populationen nach den Untersuchungen an Hohenfelder Mühlenau, Salzau und Obere Eider dargestellt mit den jeweiligen Beprobungsabschnitten im Ober-, Mittel- und Unterlauf. KK = Kamberkrebs. Großes Krebsbild = größere Edelkrebs-Population, kleines Krebsbild = kleine Population, durchkreuztes Krebsbild = keine Nachweise. Die vorherrschenden Gewässerstrukturen sind hingegen für das Edelkrebs-Vorkommen ausschlaggebend. Versteckmöglichkeiten wie Wurzeln, Totholz, größere Steine und die Möglichkeit zum Wohnröhrenbau (lehmige Ufer) müssen vorhanden sein. 136

4 sein. Diese Befunde stimmen mit vorhandenen Literaturangaben überein (Blanke 1998, Hager 2003, Chucholl & Dehus 2011). Makrophyten konnten nicht mit dem Vorkommen des Edelkrebses in Beziehung gesetzt werden, obwohl man weiß, dass Makrophyten insbesondere adulten Edelkrebsen auch als Nahrung und den juvenilen Krebsen als Rückzugsorte dienen können (Abrahamsson 1966). Den deutlichsten Einfluss auf das aktuelle Fehlen von Edelkrebsen hatte offensichtlich der Gewässerausbau: an den begradigten Gewässerabschnitten fördert vermutlich das veränderte Abflussverhalten die Verschlammung der Sohle, so dass sie durch den Edelkrebs nur bedingt genutzt werden kann (vgl. Hager 2003) und zur Zusetzung des Bodenlückensystems ( hyporheisches Interstitial ) der Gewässersohle führt. Durch Kolmation der Sohle geht der Lebensraum des darin lebenden Makrozoobenthos verloren (Schwoerbel & Brendelberger 2005) und könnte somit zur Auslöschung des Makrozoobenthos als Nahrungsquelle für den Edelkrebs führen. Zudem könnten an einzelnen Probestellen festgestellte Wasserstandsregulierung und extreme Wasserstandsschwankungen zum Trockenfallen der Uferwände führen und somit Edelkrebs-Vorkommen ausschließen. Gewässerzonen, deren Strömungsgeschwindigkeit zu hoch oder zu gering ist, sind für die Besiedlung der Krebse ungünstig (Hager 2003). In dieser Studie zeigte sich, dass Abschnitte mit vergleichsweise hoher Strömung dann für den Edelkrebs besiedelbar sind, wenn die Sohle natürliche Grobsubstrate (Steine, Totholz) aufweist und damit ausreichend Rückzugsmöglichkeiten (strömungsfreie Räume) vorhanden sind. Bei der Wasserqualität traten keine Werte auf, die direkt als ursächlich für das Fehlen von Edelkrebsen in Frage kamen. Einzelne, unnatürlich erhöhte Nährstoffkonzentrationen traten teils im Längverlauf auf und könnten als Anzeichen für mögliche Störungen gesehen werden. Die Makrozoobenthos-Untersuchungen zeigten, dass in den Edelkrebs-Abschnitten einige Arten besonders zahlreich oder überwiegend nachweisbar waren, z.b. die Köcherfliegen Anabolia nervosa und Hydropsyche sp., die Eintagsfliegen Baetis sp. und Caenis horaria, die Krebse Gammarus pulex, Pontogammarus robustoides und Asellus aquaticus, Proasellus coxalis, die Wassermilbe Hydrodroma torrenticola, die Dipteren Simulium erythrocephalum und Chironomidae sowie Oligochaeten. Tendenziell können die meisten dieser nachgewiesenen Begleitarten als strömungsliebend von rheophil bis rheobiont eingestuft werden. Entsprechend der Theorie von Grandjean et al. (2001, 2003), die die Anwesenheit solcher Begleitarten aufgrund ihrer dem Edelkrebs vergleichbaren Habitatansprüche als mögliche Indikatoren für Dohlenkrebs-geeignete Gewässer diskutierten, könnte eine Überprüfung dieser Arten auch angewendet werden, um potenziell für Besatzmaßnahmen geeignete Edelkrebs-Gewässer zu ermitteln. Als invasive Flusskrebsart wurde der Kamberkrebs in allen drei Gewässern an einem Abschnitt nachgewiesen. Das gleichzeitige Auftreten ( Klinker in der Hohenfelder Mühlenau) bzw. die Nähe der invasiven Art zum Edelkrebs innerhalb der untersuchten Gewässer lässt vermuten, dass die Krebspest zurzeit keine Rolle in den drei Seeabflüssen spielt. Die Übertragung der Sporen über das Wasser müsste durch die zum Teil sehr kurzen Distanzen möglich sein (ungefähre Übertragungsgeschwindigkeit von 15 km * Jahr -1 ; mündl. Mitteilung Schrimpf 2011). Die in den Edelkrebsunbesiedelten Abschnitten "Fargau" der Salzau und "Mielkendorf" der Oberen Eider nachgewiesenen Kamberkrebse machen zudem deutlich, dass diese invasive Art eine höhere Toleranz gegenüber extremen Lebensraumbedingungen hat (Blanke 1998, Füreder 2009). Inwieweit durch die Konkurrenz des Kamberkrebses die Edelkrebs-Bestände zurückgedrängt werden, können nur Langzeituntersuchungen klären. 137

5 Danksagung Diese Studie ist im Rahmen einer Masterarbeit in der Abteilung für Limnologie der Universität zu Kiel entstanden. Für die fachliche Unterstützung gilt mein Dank Dr. Rainer Brinkmann. Weiterhin danke ich folgenden Personen und Institutionen für die Unterstützung und Bereitstellung von Daten: Kai Lehmann, Arne Georg, Sabine Geisler (alle CAU Kiel), dem LLUR Schleswig-Holstein, Herrn Krumbeck (LVB Amt Selent/Schlesen), Herrn M. Purps (Landessportfischerverband Schleswig- Holstein e.v.), Herrn Dr. U. Holm, Herrn M. Neumann sowie Helmut Jeske. Literatur Abrahamsson, S. A. A. (1966): Dynamics of an isolated population of the crayfish Astacus astacus Linné. Oikos 17: Blanke, D. (1998): Flusskrebse in Niedersachsen. Informationsdienst Naturschutz Niedersachsen 18 (6): BMU (Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit) (2011): hp (Abruf: ) Chucholl, C. & P. Dehus (2011): Flusskrebse in Baden-Württemberg. Fischereiforschungsstelle Baden- Württemberg (FFS). Langenargen. Culas, A. (2003): Entwicklung einer molekularbiologischen Methode zum Nachweis des Krebspesterregers Aphanomyces astaci SCHIKORA in nordamerikanischen Flusskrebsen (Pacifastacus leniusculus; Orconectes limosus; Procambarus clarkii). Ludwig-Maximilians-Universität München. Dissertation. Dehus, P. (1990): Die Verbreitung der Flußkrebse (Decapoda; Astacidae, Cambaridae) in Schleswig- Holstein. Faunistisch-Ökologische Mitteilungen 6 (3/4): Dethlefs-Hammes, A. & H. Brendelberger (2010): Populationsuntersuchungen an Edelkrebsen in Gewässern Schleswig-Holsteins ( ). Zoologisches Institut, Abt. Limnologie der Christian-Albrechts Universität zu Kiel. Bericht im Auftrag des Landesverbandes der Wasser- und Bodenverbände. Eder, E. & W. Hödl (Hrsg.) (1998): Österreichs Flusskrebse. Kataloge des Ö. Landesmuseums. Linz. Neue Folge 137: Stapfia 58. Füreder, L. (Hrsg.) (2009): Flusskrebse. Biologie Ökologie Gefährdung. Folio Verlag Wien/Bozen und Naturmuseum Südtirol. Grandjean, F., Jouteux, R., Ropiquet, A., Bachelier, E. & M. Bramard (2001): Biological water quality assessment in running water sites habouring the endangered crayfish Austropotamobius pallipes, based on macroinvertebrates and its potential in habitat selection for restocking. Freshwater Crayfish 13: Grandjean, F. Momon, J. & M. Bramard (2003): Biological water quality assessment of the white-clawed crayfish habitat based on macroinvertebrate communities: usefulness for its conservation. Bull. Fr. Pêche Piscic : Hager, J. (2003): Edelkrebse Biologie, Zucht, Bewirtschaftung. Leopold Stocker Verlag. 2. überarb. Auflage. Graz. Fischereigesetz für das Land Schleswig-Holstein (Landesfischereigesetz - LFischG) (1996): (Abruf: ) Meerheim, A. (2011): Mögliche abiotische und biotische Einflussfaktoren auf das Vorkommen von Astacus astacus (Linnaeus, 1758) im Freiland. CAU zu Kiel. Masterarbeit. Pullwitt, T. (2010): Ausgewählte Aspekte der Räuber-Beute-Beziehungen zwischen einheimischen Edelkrebsen (Astacus astacus) und Zooplankton. CAU zu Kiel. Bachelorarbeit. Sáez-Royuela, M., Carral, J. M., Celada, J. D., Pérez, J. R. & A. González (2007): Live feed as supplement from the onset of external feeding of juvenile signal crayfish (Pacifastacus leniusculus Dana. Astacidae) under controlled conditions. Aquaculture 269: Schulz, R. (2000): Status of the noble crayfish Astacus astacus (L.) in Germany: monitoring protocol and the use of rapd markers to assess the genetic structure of populations. Bull. Fr. Pêche Piscic. 356: Schwoerbel, J. & H. Brendelberger (2005): Einführung in die Limnologie. Spektrum Akademischer Verlag GmbH. 1. Auflage. München. 138