Gewässerkunde
Unterschiedliche Gewässertypen und Arten gibt es viele. Aus der Sicht der Sportfischerei erfolgt eine allgemeine Betrachtung, insbesondere der Binnengewässer – die Gewässer im Landesinneren – die Meeresgewässer bleiben außen vor.
So gesehen können wir recht einfach unterscheiden zwischen stehenden und fließenden Gewässern, welche gemeinsame und unterschiedliche Merkmale aufweisen, ohne im Detail auf die Einzelheiten und Vielfalt der Flora und Fauna dieser Ökosysteme und ihren Nischen einzugehen. Diese können sowohl ober- als auch unterirdisch verlaufen.
Grundsätzlich können wir davon ausgehen, dass es mehrere natürliche und unnatürliche Faktoren gibt die ein Gewässer positiv, wie negativ beeinflussen.
Diese stehen in unmittelbarer Wechselwirkung miteinander, wie man leicht erkennen kann anhand der Tatsache dass der Mensch aus ökonomischen und ökologischen Gründen in die natürliche Beschaffenheit, somit in Entwicklung und Verlauf aktiv eingreift. Unterscheiden können wir weiterhin die natürlichen Gewässer, wovon die meisten im Meer enden, von den künstlichen Gewässern und Mischformen:
Gewässer-bezeichnung | Fließ- gewässer |
Still- gewässer |
Natürliche Gewässer |
Künstliche Gewässer |
Oberirdische Gewässer |
Unterirdische Gewässer |
---|---|---|---|---|---|---|
Bach | X | X | X | |||
Fluss | X | X | X | |||
Höhenfluss | X | X | X | |||
Kanal | X | X | X | |||
Kluftwasser | X | X | X | |||
Strom | X | X | X | |||
Höhlensee | X | X | X | |||
See | X | X | X | X | ||
Stausee | X | X | X | |||
Teich | X | X | X | |||
Tümpel | X | X | X | |||
Weiher | X | X | X |
Stehende oberirdische Gewässer, seien sie natürlich oder künstlich, verfügen in der Regel über ober- bzw. unterirdische Zu- und/oder Abflüsse. Diese beeinflussen Wassermenge und Tiefe, zu Teilen auch die Wasserzirkulation wie die Jahreszeiten, Wind und Wetter. Die Lebensbedingungen und Beziehungen der Flora und Fauna, der Pflanzen- und Tierwelt, sind so stetigen Änderungen unterlegen.
Gewässerquerschnitt
1 → Bruchwald
Dieser besteht vorwiegend aus Weichhölzern deren Wurzeln die Staunässe vertragen. So z.B. Erle, Moorbirke und Weide.
2 → Seggenried / -gürtel
Gräser wie Seggen, Schwertlilie und andere Weidericharten.
3 → Röhrichtzone
Vertreten sind Schilfrohr, Rohrkolben, Binsen, Froschlöffel und Pfeilkraut.
4 → Schwimmblattone
Seerosen, Teichrosen und schwimmendes Laichkraut.
5 → Unterwasserblattzone
Enthält Substrate für pflanzenlaichende Fischarten, gefolgt von Caraceen die unterirdische Wiesen bilden und Weichtieren wie Muscheln und Schnecken.
A → Freiwasserzone
B → Oberflächenwasser / Nährschicht mit viel Sauerstoff und Lichtmenge
C → Sprungschicht / Kompensationsschicht mit wenig Sauerstoff und wenig Licht
D → Tiefenschicht / Zehrschicht ohne Sauerstoff und kaum Licht
E → Tiefenboden ohne Sauerstoff und ohne Licht
Vom Ufer in das Gewässer hinein haben wir zuerst das Litoral die Uferzone - über die Punkte 1 bis 5. Die Freiwasserzone - das Pelegial - liegt auf der Ebene bzw. Höhe des Ufers. Unterhalb des Litoral gibt es noch das Benthal und Profundal. Über die Punkte B, C, und D erstreckt sich die Gewässerbodenzone - das Benthal - gefolgt vom Tiefenboden - dem Profundal.
Die Kompensationsschicht spielt eine bedeutende Rolle, wenn es um Nahrung und Ernährung der Flora und Fauna in den Gewässern geht. Die Lichteinstrahlung beträgt nur noch ca. 1 %, so dass sich Aufbau- und Abbauprozesse nahezu die Waage halten. In den höheren Bereichen darüber ist der Aufbau organischen Materials durch Photosynthese - entsprechend der Nahrungskette bzw. Nahrungskreislauf - größer als der Abbau. Darunter ist der Abbau durch Organismen - teilweise Fäulnisvorgänge durch Bakterien - größer als der Aufbau.
Die Sprungschicht beträgt ca. 1 m bei ausreichender Tiefe ab 8 bis 10 m. Durch einen Temperatursprung von 3 bis 4 °C und den dadurch bedingten Dichteunterschied des Wassers, stellt sie eine natürliche Barriere dar. Der Bereich darüber ist reichhaltig an Sauerstoff, während der Bereich darunter sogar sauerstofffrei sein kann.
Nahrungskette bzw. Nahrungskreislauf
Zu den Primärproduzenten gehören neben dem Phytoplankton ebenfalls die Vielfalt an Wasserpflanzen die Gewässer zu bieten haben. Sie sind die Nahrungsgrundlage für das Zooplankton, von denen sich weitere Zerkleinerer, Sediment- / Detritusfresser und Filtrierer bzw. die Pflanzen / Allesfresser ernähren. Zu den Zerkleinerern gehören z.B. Köcherfliegenlarven, Flohkrebse, und Asseln. Sediment- / Detritusfresser leben von den organischen Partikeln die sich auf oder im Sediment ansammeln. Filtrierer ernähren sich vom Pytho- und/oder Zooplankton, während die Pflanzenfresser ebenfalls andere Wasserpflanzen zu sich nehmen. Friedfische die sich ebenfalls von den Wirbellosen wie Würmer, Schnecke, Muscheln, usw. ernähren können ebenfalls als Allesfresser mit bei den Pflanzenfressern eingeordnet werden, wie auch die Filtrierer. Fleischfresser sind die uns bekannten Raubfische, die sich vorwiegend von anderen Fischen ernähren. Unter den Endkonsumenten verstehen wir neben dem Mensch ebenfalls weitere Tierarten wie Vögel und Säugetiere die sich von dem was das Gewässer zu bieten hat ernähren. Mit ihren Ausscheidungen und bei Ableben im Wasser tragen auch diese zum Nähr- und Energiekreislauf der Gewässer bei, wie ebenso Bakterien die den Zersetzungs- und Fäulnisprozess unter Wasser fördern.
Wie beeinflussen die Jahreszeiten das Gewässer?
Der Bestand, wie auch das Wachstum der Flora und Fauna in den Gewässern mit ausreichender Tiefe wird durch die Jahreszeiten, den Wind und den unterschiedlichen Temperaturen beeinflusst:
1. Frühjahresvollzirkulation
• Erwärmung des gesamten Gewässers auf ca. 4 °C
• vollständig durchmischt mit Sauerstoff, ebenfalls das Grundsediment
• geringe und vernachlässigbare Temperaturunterschiede der Schichten
• Nährstoffe des Sediments werden freigesetzt, wovon die Flora profitiert
2. Sommerteilzirkulation / -stagnation
• Erwärmung des Gewässers auf ca. 20 °C nahe der Wasseroberfläche, Temperaturgefälle zum Grund bis auf 4°C
• Teilzirkulation des warmen Oberflächenwassers durch Winde
• Sprungschicht trennt das warme Oberflächenwassers von den kühlen Wasserschichten ohne Sauerstoff, so das Organismen ein Absinken auf Grund des Körpergewichtes entgegen wirken müssen um nicht zu sterben und der Detritus-Kette (Abbau) zugeführt zu werden
3. Herbstvollzirkulation
• Lufttemperatur sinkt auf ca. 4 °C, so auch die Wassertemperatur des Gewässers auf 4 °C
• das abkühlende Oberflächenwasser sinkt ab, während das wärmere Wasser aufsteigt auf Grund geringerer Dichte
• komplette Durchmischung mit Sauerstoff und Nährstoffen wie im Frühjahr
4. Winterstagnation
• das Wasser an der Oberfläche gefriert, so dass durch Winde keine weitere Durchmischung mit Sauerstoff stattfindet, ggf. Sauerstoffmangel auftritt
• das Wasser der Oberflächenschicht weist eine Temperatur unter 4 °C auf, während die tieferen Schichten konstant bei 4 °C eine Winterzuflucht ermöglichen
• kurz unter dem Eis fällt ausreichend Licht ein zur pflanzlichen Primärproduktion, der Photosynthese durch Algen
• verstärkte Abbauprozesse der am Gewässergrund sich angesammelten und abgestorbenen Organismen, Laub, usw.
Warum ist es wichtig als Angler dies zu wissen?
Recht einfach. Während des Frühjahres und des Herbstes, kann in allen Wassertiefen geangelt werden. Im Winter beim Eisangeln, lohnen sich nur die tieferen Wasserschichten die konstant bei 4 °C liegen, da sich hierhin der Fisch zurückzieht. Im Sommer dagegen, bildet die Sprungschicht eine natürliche Barriere oberhalb der sich die Fische aufhalten. Warum? Das geschwächte Phyto- und Zooplankton sinkt herab dessen Fall mit zunehmender Dichte bei kälterem Wasser verlangsamt wird bis es auf die Sprungschicht trifft. Auf Grund des physikalischen Phänomens dauert der Durchtritt durch die Sprungschicht sehr lange. In dieser Freiwasserzone stehen z.B. die Weißfische, und gleich nebenan bzw. darunter der Raubfisch. Sicherlich kann man ein Echolot nutzen um die Tiefe zu ermitteln. Aber ein Thermometer an langer beschwerter Schnur um die Temperaturänderung von 3 bis 4 °C zu ermitteln genügt um die optimale bzw. maximale Angeltiefe auszumachen.
Nahrungs- / Ernährungszustand
Die Intensität der Primärproduktion eines stehenden Gewässers kann anhand der Sichttiefe, der Konzentration von Chlorophyll, Phosphor und Stickstoff zu unterschiedlichen Trophie-Stufen eingeordnet werden:
Oligotropher See (wenig, gering)
Geringe Nährstoffkonzentration und Algendichte, sehr hohe Sichttiefe und
hohe Sättigung mit Sauerstoff bis zum Gewässergrund.
Mesotropher See (mittel)
Mäßige bis mittlere Nähstoffkonzentration, dementsprechend die Algenproduktion
mit zeitweiliger Algenblüte. Mittlere Sichttiefe und geringerer Saustoffgehalt
im Tiefenwasser und der Sprungschicht.
Eutropher See (gut)
Hohe Nährstoffkonzentration und Algenproduktion bei regelmäßiger Algenblüte.
Geringe Sichttiefe und zeitweilig kompletter Sauerstoffschwund im
Tiefenwasser unterhalb der Sprungschicht.
Polytropher See (viel)
Sehr hohe bis übermäßige Nährstoffkonzentration mit massiver Algenentwicklung und
Algenblüte. Wenige Zentimeter Sichttiefe und geringe Sauerstoffkonzentration
im gesamten Gewässer.
Innerhalb dieser Trophie-Stufen, die ein Gewässer charakterisieren, gibt es zudem weitere vielzählige abiotische und biotische Faktoren die das Leben und somit die Artenvielfalt der Fische bestimmen. Während wir unter den abiotischen Faktoren den Einfluss von Licht, Temperatur, Wasser, Sauerstoff, Salzgehalt, usw. verstehen, gehören zu den biotischen Faktoren die Nahrung, die ökologische Nischenbildung, innerartliche und zwischenartliche Konkurrenz.
Während die biotischen Faktoren regelmäßig evolutionären Prozessen unterliegen, müssen die Arten in der Lage sein sich anzupassen bei Änderung der Umweltbedingungen. So werden enge- und weite Toleranzbereiche z.B. bezüglich des Salzgehaltes als wirksamer Faktor im Wasser unterschieden. Fische die kein Süßwasser vertragen werden wir nicht wie Hecht und Zander im Brackwasser, Haff oder Bodden bzw. in der Ostsee antreffen.
Somit besetzt jede Art ihre eigene ökologische Nische bei unterschiedlichsten Faktoren. Wenn bei mehr als einer Art ähnliche Faktoren zutreffen, besetzen diese die gleiche ökologische Nische. Die Folge ist zwischenartliche Konkurrenz, bei der es im weiteren Sieger und Verlierer gibt. Innerhalb dieser eroberten ökologischen Nische kann es infolge von Nahrungsknappheit zur innerartlichen Konkurrenz kommen, der Verbutterung. Hierbei neigen Barsche und Weißfische innerhalb der bestehenden Fischpopulation dazu Kümmerformen auszubilden, die in Länge und Gewicht deutlich unter den Durchschnittswerten liegen.
Was tun bei einer Verbutterung?
Mögliche Maßnahmen innerhalb der Hege- und Pflege der Gewässer sind:
Verstärkung der Population durch natürlich Fressfeinde
Hegefischen mit vernünftiger Verwertung der Fänge
Umsetzung bzw. Übertragung in neue Lebensbereiche durch oder passive (Wassergeflügel) Maßnahmen
Stoffkreisläufe
Innerhalb des Gewässers kommen zudem letztlich weitere Kreisläufe zum Tragen, welche die Güte und Qualität des Wassers beeinflussen → mess- und nachweisbar anhand des pH-Wertes. So spielen Kohlenstoff-, Stickstoff-, Schwefel und Phosphorgehalt eine wesentliche Rolle hierbei. Der pH-Wert, potentia hydrogenii, wird chemisch in einer Skala von 0 bis 14 angegeben:
pH 0 → starke Säure (z.B. Magensäure hat den Wert 1),
pH 7 → neutral (Destilliertes Wasser),
pH 14 → stark basisch (alkalische Lauge)
Kohlendioxid - CO2 - wird von den Pflanzen zur Photosynthese benötigt. Es ruft im Wasser eine leicht saure Reaktion hervor. Mit Calcium verbindet es sich zu Calciumhydrogencarbonat - Ca(HCO3)2 - und Kalk - CaCO3. Das Calciumhydrogencarbonat stellt durch Umkehrung das natürliche Puffersystem zur Kohlendioxidversorgung dar. Durch Photosynthese und Temperaturerhöhung wird das Kohlendioxid dem Wasser entzogen, wodurch das Kalk bzw. Seenkreide entsteht. Der pH-Wert steigt ins basische bzw. alkalische und das Wasser nimmt an Härte zu. Ein Gleichgewicht der drei Stoffe beeinflusst den pH-Wert. Je kalkhaltiger, desto härter und stabiler der pH-Wert des Wassers bzw. gesamte Ökosystem.
Stickstoff - N - bildet mit dem Wasser, Wasser- und Sauerstoff - H2O - die Basis für die wichtigen Nitrate - NO2- - und - NO3- - und das Amonium - NH4+. Da der atmosphärischer Stickstoff - N2 - nicht direkt durch Pflanzen, Ausnahme ist die Blaualge, aufgenommen werden kann, sind Bakterien und weitere Organismen wichtig für die Ammonifikation, Nitrifikation, Denitrifikation und Nitratammonifikation. Eine Störung führt zur Nitritanreicherung, was toxisch (giftig) sich auf den Fischbestand auswirkt da so z.B. die Fähigkeit des Sauerstofftransports des Blutes beeinträchtigt wird.
Zur Erinnerung, während das Oberflächenwasser mit dem enthaltenen Sauerstoff oxidative Bedingungen bietet, gelten reduzierende Bedingungen unterhalb der Sprungschicht da wenig bzw. gar kein Sauerstoff vorhanden ist.
Schwefel - S - entsteht durch den Abbau organischen Materials durch verschiedene Bakteriengattungen. Unter oxidativen Bedingungen erfolgt die Sulfation - SO42-, während unter reduzierten Bedingungen das Faulgas Schwefelwasserstoff - H2S - entsteht. Der Schritt zur Schwefelsäure - H2SO4 - eine der stärksten Säuren ist nicht fern!
Phosphor - P - ist für den Kreislauf sehr wichtig. Dieser stammt natürlich aus der Verwitterung des phosphorhaltigen Gesteins. Landwirtschaftliche Maßnahmen und die Einleitung von Haushalts- und Fäkal-Abwasser führen zusätzlich zu organischen Phosphateintrag. Hier kommt der Kreislauf für Eisen - Fe - mit ins Spiel, in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt - O2. Bei vorhandenem Sauerstoff entsteht die oxidierte und nicht wasserlösliche Form - Fe3+, während bei Sauerstoffmangel die reduzierte Form - Fe2+ - entsteht. Unter oxidativen Bedingungen entsteht so Eisenphosphat - FePO4 - was zu Boden sinkt. Die Phosphatfalle für ein Gewässer! Unter 10% Sauerstoffgehalt entsteht eine phosphathaltige Nährstoffbrühe, die durch Zirkulation des Wassers bei Gewittern oder Stürmen bzw. durch aufsteigende Gase mitgerissen in das Oberflächenwasser gelangen kann.
So lässt sich der Sauerstoffzustand eines Gewässers durch Bodenproben bestimmen. Ist der Boden schwarz, so sammelt sich Eisensulfid. Es ist kein Sauerstoff vorhanden. Ist der Boden rötlich, besteht die Deckschicht des Bodens aus nicht wasserlöslichem Eisen, der Hinweis auf Sauerstoff. Bei einer rötlich-braunen Färbung besteht zudem die Sauerstoffversorgung auch Grundwerts.
Welche Auswirkungen haben die Kreisläufe zusammen, wie sollte man sich verhalten?
Übersäuerung
Ein Phänomen das Auftritt wenn zu wenig Kalk vorhanden ist. Somit ist der Kohlenstoff-Kreislauf gestört, es besteht kein Puffer in Form des Hydrogenkarbonats. Eine Folge industrieller Abgase (Schwefeloxide) die mit dem Regenwasser in das Gewässer gelangen und dort zur schwefeligen Säure bzw. Schwefelsäure reagieren. Kalken hilft!
Eutrophierung
Überdüngung mit den Pflanzen-Nährstoffen → Phosphat, Ammonium, Nitrat. Die Folgeerscheinungen können in einer Katastrophe für das Gewässer enden durch den erhöhten Pflanzenbestand:
Erhöhter Kohlenstoffverbrauch durch Photosynthese, Reduzierung des Kohlenstoff-Puffers und Anstieg des pH-Wertes. Die Folge, da Nitrate
und Phosphat ebenfalls nicht ausreichend zur Verfügung stehen, der Sauerstoff perlt in die Atmosphäre aus. Ohne Kohlenstoffe sterben Algen, sie sinken zu Boden wo durch den Abbau weiterhin der Sauerstoff schwindet.
Kalkreiche Gewässer (pH 8) können die o.a. Punkte ab puffern. In kalkarmen Gewässern steigt der pH-Wert schnell auf 11, da durch den aufgebrauchten Hydrogencarbonatpuffer die Kalk-Hydrolyse gestört wird.
Das Freiwasser entwickelt sich mehr und mehr zur Natronlauge, der Stickstoffkreislauf wird erheblich gestört. Nitrite wirken toxisch auf den Fischbestand bzw. bei dem hohen pH-Wert wird aus Ammonium eher Ammoniak, ein wasserlösliches und giftiges Gas. Infolge dessen steht der Fisch in den tiefen Gewässerschichten, wo ihn zusätzlich der fortschreitende Sauerstoffmangel zusetzt. Kaum noch akzeptable Lebensbedingungen!
Durch übermäßige Photosynthese und Vermehrung, fehlen nun die notwendigen Nährstoffe. Nitrat, Ammonium, Phosphat und Hydrogenkarbonat sind aufgebraucht. Die Großzahl der Algen stirbt und deren Abbau lässt den Sauerstoffgehalt zusätzlich weiter sinken.
Die Blaualgenblüte steht bevor, und das Gewässer droht gänzlich Umzukippen.
Was ist die Blaualgenblüte?
Blaualgen benötigen nicht unbedingt Ammonium oder Nitrat als Stickstoffquelle. Sie sind in der Lage den atmosphärischen Stickstoff - N2 - direkt zu verwerten. Fehlt nur noch Phosphat, deren Kreislauf ebenfalls gestört ist. In der Lage in tiefe Wasserschicht abzutauchen, kann die Blaualge an der sich sammelnden phosphathaltige Nährstoffbrühe, dem reduziertem Eisen, bedienen. Das aufgenommene Phosphat in den Zellen gespeichert, steigt die Blaualge dem Licht des Oberflächenwassers zur Photosynthese entgegen. Es tritt fast ausschließlich nur noch die Blaualge im Gewässer auf.
Welche Maßnahmen können ergriffen werden, um das Umkippen des Gewässers zu vermeiden?
Verhinderung des weiteren Nährstoffeintrag in das Gewässer
Verzicht auf landwirtschaftliche Stickstoffdüngung
Haushalts- / Fäkalableitung fachgerecht
Reduzierung und Verzicht auf das Anfüttern durch Angler
Entnahme von Biomasse, wodurch gebundene Nährstoffe reduziert werden
Einfach, aber sicherlich nicht sinnvoll die Entnahme gefangener Fische.
Entnahme von pflanzlicher Biomasse während der Gewässerhege und -pflege, aus z.B. Röhricht-, Schwimmblatt- und Unterwasserblattzone. Weiterhin entfernen von Algen und Linsen an der Wasseroberfläche, sowie herabgefallenen Blättern, abgebrochenen Ästen und umgestürzten Bäumen.
Ausbaggern des Sees, da durch Eutrophie und der erhöhten Primärproduktion mehr produziert als abgebaut wird. Es entstehen neue aufgelagerte Schichten, was zu einer schnellen Seenalterung führt.
weitere Wege zum Abbau cellulosehaltiger Materialien
Typenvielfalt unserer Seen
Abschließend unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Faktoren und Charakteristika, können wir die natürlichen entstandenen Seentypen beschreiben, ohne auf künstliche Systeme wie Stauseen, Rückhaltebecken, Teiche, Tümpel und andere einzugehen.
Bach-/Forellensee
Vorkommen: | Gebirgslagen |
Struktur: | steil abfallende Ufer, der Boden besteht aus Kies und Geröll, das Seebecken ist flach |
Vegetation: | geringe oder fehlende Bestände an Unterwasserpflanzen |
Wasser: | kalt und sauerstoffreich |
Trophiestufe: | oligotroph |
Leitfische: | Bach- und Seeforelle, Bach- und Seesaibling |
Begleitfische: | Elritze, Koppe, Schmerle |
Maränensee
Vorkommen: | Vorgebirge und Flachland |
Struktur: | sehr tiefe Seebecken, steil abfallende Ufer |
Vegetation: | pflanzlicher Bewuchs überwiegend in der Uferregion |
Wasser: | eher kalt, Oberflächenzonen sind sauerstoffreich |
Trophiestufe: | oligotroph |
Leitfische: | Maräne bzw. coregone Arten wie Felchen und Renke |
Begleitfische: | Barsch, Quappe, Seesaibling, Seeforelle |
Blei-/Brachssensee
Vorkommen: | Flachland |
Struktur: | flache Uferbereiche, mittlere Tiefen von bis zu 20 m mit Faulschlammbildung |
Vegetation: | dichten Pflanzenbestände entlang der Uferzone |
Wasser: | normale Temperaturen, oft im Sommer Sauerstoffmangel der Bodenregion |
Trophiestufe: | eutroph, Sichttiefe im Sommer oft unter 1 m |
Leitfische: | Brasse |
Begleitfische: | versch. Karpfenfische, so z.B. auch karpfenartige wie Rotauge/-feder, sowie Aal, Güster, Hecht, Schleie, Wels |
Hecht-/Schleiesee
Vorkommen: | Flachland |
Struktur: | sehr flach, mit möglicher Bildung von Faulschlamm |
Vegetation: | ausgedehnte Pflanzengesellschaft, auch unter Wasser |
Wasser: | hohe Temperaturen, genügend Sauerstoff, oft keine Sprungschichtbildung da nicht ausreichend tief |
Trophiestufe: | eutroph |
Leitfische: | Hecht, Schleie |
Begleitfische: | Karpfenfische, Aal, Bitterling, Giebel, Karausche, Moderlieschen und Schlammpeitzger |
Zandersee
Vorkommen: | Flachland |
Struktur: | harte, und häufig steinige Ufer |
Vegetation: | kaum höhere Unterwasserpflanzen wegen der Sommertrübung durch Algen |
Wasser: | normale Temperaturen, Grundwerts häufig Sauerstoffschwund |
Trophiestufe: | eutroph |
Leitfische: | Zander |
Begleitfische: | Aal, Barsch, Stichling, Stint, Uckelei |
Grundlegend können wir davon ausgehen, dass eine Vielzahl der Punkte welche für stehende Gewässer gelten ebenfalls auf fließende Gewässer zutrifft. So z.B. annähernd der Gewässerquerschnitt in vielfacher Variation, die Nahrungskette bzw. der Nahrungskreislauf, sowie ähnlich der Nahrungs- / Ernährungszustand und die Stoffkreisläufe. Anders als bei stehenden Gewässern, ist jedoch von der Quelle bis zur Mündung in die Meere das Gefälle und die damit verbundene Strömung in den fließenden Gewässern der formende Faktor.
Unterschiede im Aufbau zu stehenden Gewässern
Ähnlich wie die stehenden Gewässer bestehen die tiefen Fließgewässer im Gewässerquerschnitt aus Freiwasser- (Pelegial), Gewässerbodenzone (Benthal) und Tiefenboden (Profundal). Die Sprungschicht fehlt oftmals, da die Gewässer nicht tief genug sind, erst ab 20 m Tiefe kann diese Schicht entstehen. Die Uferzone (Litoral) besteht von der Quelle bis zur Mündung aus vielerlei und wechselnden Einträgen die das Erscheinungsbild und die Wasserqualität prägen. Die Gewässersohle der Fließgewässer, Tiefenboden bzw. -region, besteht vorwiegend aus lockerem Gestein neben und unter der Stromsohle des Flusses.
Da wir als formgebende Faktoren allgemein die Struktur, das Umfeld und die dadurch entstehende Strömung zugrunde legen, gibt es wesentliche Unterschiede zu stehenden Gewässern.
So bildet sich eine Grenzschicht auf Grund der vorhandenen Viskosekräfte, wenige Millimeter dünn. Mit der Annäherung an die Oberfläche des vorhandenen Substrates, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit nicht gleichmäßig bis auf den Wert Null ab. Je dünner die Grenzschicht desto größer die Fließgeschwindigkeit, weshalb Organismen sich mit ihren Haftorganen umso mehr an die Unterlage drücken. Auf Grund dessen kommen die meisten Tiere wie z.B. bei den Wirbellosen die Schnecken erst bei Dämmerung aus dem Totwasser, den Bereich des festen Substrates und freiströmenden Wasser, herauf. Trotz dieser Schicht und der Anpassung der Tiere, werden viele von ihnen weggerissen – der organismische Drift.
Durch den Eingriff des Menschen vor ökonomischem Hintergrund, werden Fließgewässer in ihrer dynamischen und natürlichen Entwicklung beeinflusst. Überlässt man die Gewässer sich selbst, so finden unterschiedliche Prozesse statt:
• Vertiefung des Gewässerbettes
• Bildung von Kiesbänken und Altwassern bzw. Altarmen - insbesondere bei Hochwasser durch Verfrachtung von Kiesmaterial
• Ablagerung von Sand und Schlamm im Unterlauf
• Veränderung der Laufentwicklung im Querschnitt: Mäander, Prallhang und Gleithang in Flusskrümmungen oder Verzweigungen
• Bildung neuer Feuchtbiotope, Altwasser und Auenwälder/Flussauen durch regelmäßige Überschwemmung bei Hochwasser
Altwasser bzw. Altarm
Flussschleife, die zeitweise mit dem Hauptgewässer verbunden ist.
Mäander
Flusswindungen bei geringem Gefälle mit pendelndem Strom, d.h. teil- und abschnittsweise Fließrichtung entgegen dem Hauptstrom, wodurch sich abwechselnd Gleit- und Prallufer bilden.
Prallhang / -ufer
Steil abfallendes Ufer an der Außenseite einer Flusskrümmung. Das "anprallende" Wasser trägt Material der Böschung Stück für Stück ab. Freigelegt Wurzeln werden gerne durch die Fischfauna als Unterstand genutzt.
Gleithang / -ufer
Flaches Ufer an der Innenseite eines Flussbogens. Durch die geringere Strömungsgeschwindigkeit lagern sich Materialien an. Diese Anlandungen lassen neue, vielfältige Lebensräume entstehen.
Gewässergüteklassen
Ähnlich den Trophie-Stufen, gibt es für fließende Gewässer eine Einteilung für die Gewässergüte. Statt jedoch den Nährstoffgehalt zu betrachten, steht im Mittelpunkt die durch Abbauprozesse hervorgerufene Belastung mit Indikatororganismen. Zum einen handelt es sich dabei um einzellige Organisman wie z.B. Wimper- oder Geißeltierchen, zum anderen um die am Boden lebenden Wirbellosen wie Insektenlarven, Krebstiere, Schnecken, Muscheln, Egel und Würmer. Anhand deren Vorkommen wird über die Häufigkeitsstufe von 1 wie Einzeln bis 7 wie Massenhaft, sowie den Saprobienwert
1 → Oligosaprobie (wenig, gering)
2 → Mesosaprobie (mittel)
3 → Eusaprobie (gut)
4 → Polysaprobie (viel)
und der Indikatorgewichtung mit den Werten - 1,2,4,8,16 - mathematisch anhand statistischer Verfahren der Saprobienindex berechnet. Wir sprechen somit von dem Saprobiensystem, welches die Gewässergüte in vier Klassen einteilt:
Gewässergüteklasse 1
• Saprobienindex kleiner als 1,5 (sehr gut)
• unbelastet bis gering belastetes Gewässer, oligosaprob
• nähstoffarm, z.B. sehr gering Ammonium enthalten, hoher Sauerstoffgehalt
• viele Insektenlarven und sauerstoffbedürftige Fischarten vorhanden
• Boden ist steinig, kiesig und sandig
• Kennfarbe dunkelblau in Gewässergütekarten
Gewässergüteklasse 2
• Saprobienindex von 1,8 bis 2,2 (gut)
• mäßige Belastung, beta-mesosaprob
• klares Wasser kann durch Algen getrübt sein, sehr gering Ammonium enthalten
• schwankender Sauerstoffgehalt
• viele Pflanzenarten, auch höhere, und verschieden Fischarten sind vertreten
• Boden ist steinig, kiesig, sandig oder schlammig
• Kennfarbe dunkelgrün in Gewässergütekarten
Gewässergüteklasse 3
• Saprobienindex von 2,7 bis 3,1 (unbefriedigend)
• stark verschmutzt mit starker organischer Belastung, alpha-mesosaprob
• geringer Sauerstoffgehalt mit tageszeitlichen Schwankungen, auch in Folge der Abbauvorgänge
• Mikroorganismen sind sehr stark vertreten
• leicht fauliger Geruch des Wassers und Faulschlammbildung
• Fischsterben auf Grund Sauerstoffmangel ist möglich
• Eisensulfid färbt die Unterseite von Steinen schwarz
• Kennfarbe gelb in Gewässergütekarten
Gewässergüteklasse 4
• Saprobienindex von 3,5 bis 4,0 (sehr schlecht)
• übermäßige Verschmutzung, polysaprob
• sehr geringer Sauerstoffgehalt, hoher Anteil von Ammonium im Wasser
• unangenehmer Geruch des Wassers durch Bildung von Schwefelwasserstoff
• Boden besteht aus Faulschlamm
• Kennfarbe rot in Gewässergütekarten
Wie anhand des Saprobienindex erkenntlich gibt es zudem weitere Abstufungen
bei der Einteilung in Güteklassen:
Güteklasse | Saprobienindex | Belastung | Zone | Zustand | Gütekarte |
---|---|---|---|---|---|
1 | 0 bis 1,4 | unbelastet / sehr gering | oligosaprob | sehr gut | dunkelblau |
1 bis 2 | 1,5 bis 1,7 | gering | oligo- bis beta-mesosaprob | sehr gut | hellblau |
2 | 1,8 bis 2,2 | mäßig | beta-mesosaprob | gut | dunkelgrün |
2 bis 3 | 2,3 bis 2,6 | kritisch | beta- bis alpha-mesosaprob | mäßig | hellgrün |
3 | 2,7 bis 3,1 | stark verschmutzt | alpha-mesosaprob | unbefriedigend | gelb |
3 bis 4 | 3,2 bis 3,4 | übermäßig | alpha-mesosaprob bis polysaprob | schlecht | orange |
4 | 3,5 bis 4,0 | verschmutzt | polysaprob | schlecht | rot |
Und wie schaut es aus für die linksrheinischen Rheinstromkilometer 545 bis 438,326, vom Schieferwerk Bacharach bis nach Worms?
Neben dem letzten Gewässerzustandsberichten diverser Jahre des Landesamtes für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht für Rheinland-Pfalz, gibt es die Möglichkeit auf die im Internet veröffentlichten Daten zuzugreifen. Über das Wasserportal oder den GeoExplorer können die letzten aktuellen Informationen abgefragt werden.
Die Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Würtemberg, betreibt 17 Online-Messstationen an Rhein, Neckar und Donau die Sauerstoffgehalt, Leitfähigkeit, pH-Wert und Temperatur messen. Tägliche Wasserproben werden auf Belastung durch Schadstoffe untersucht, zudem erfolgt der Einsatz des Messschiff "Max Honsell" für Routine- und Sonderuntersuchungen. Die letzten aktuellen Messdaten für den Rhein und seine Nebenflüsse können hier abgerufen werden.
Letzten Informationen zufolge, hat knapp 90% der Fließgewässerstrecke die Gewässergüteklasse 2 erreicht auf Grund verbesserter Abwasserreinigung und Regenwasserbehandlung.
Wie teilen sich die Fließgewässer auf?
Fließgewässer werden unterschieden in permanente und temporäre Fließgewässer, deren Einzugsgebiet oder Flussgebiet durch Wasserscheiden abgegrenzt werden. Als solche führen sie stetig Wasser, bzw. sind zeitweilig regelmäßig oder unregelmäßig wasserführend. Ihre Existenz verdanken sie dem Wasserkreislauf der Erde. Natürliche, geänderte oder künstliche Wasserläufe müssen zum einen eine geeignete Fläche, zum anderen eine entsprechende Niederschlagsmenge aufweisen. Die Menge an Niederschlag muss die Menge an Verdunstung und versickerndem Bodenwasser deutlich übertreffen, zumal Wasser selbst durch die umgebende Flora und Fauna aufgebraucht wird. Somit spielt die Geologie des Untergrundes ebenfalls eine wichtige Rolle. Charakteristika sind so physikalische und chemische Eigenschaften wie z.B. Temperatur und Sauerstoffgehalt, sowie Lebensgemeinschaften, Besiedlung mit Flora und Fauna. Somit gibt es unterschiedliche Klassifizierungsansätze.
So z.B. anhand der Durchschnittsgeschwindigkeit des Wassers von der Quelle zur Mündung:
Ober-, Mittel- und Unterlauf.
Desweiteren wird unterschieden in Haupt- und Nebengewässer,
sowie nach dem Umfang wie bei den stehenden Gewässern:
Strom – sehr groß
Fluss – groß
Bach – klein
Kanal – künstlich, mit unterschiedlichen Stufen der Stauhaltung durch Schleusen
Unter Berücksichtigung des Einzugsgebietes, kann man diese weiterhin unterscheiden in Bach (bis 100km²), Kleiner Fluss (bis 1000 km²), Großer Fluss (bis 10.000 km²) und Strom (über 10.000 km²).
Eine genauere Typeneinteilung ermöglicht die Beachtung der Faktoren:
Geologie, Geomorphologie, Ökoregion.
Demnach werden über 20 Gewässertypen, sowie weitere Subtypen unterschieden:
Alpen/Alpenvorland
Fließgewässer der Alpen
⇒ Bäche und kleine Flüsse der Kalkalpen
⇒ Große Flüsse der Kalkalpen
Fließgewässer des Alpenvorlandes
⇒ Bäche des Alpenvorlandes
⇒ Kleine Flüsse des Alpenvorlandes
Fließgewässer der Jungmoräne des Alpenvorlandes
⇒ Bäche der Jungmoräne des Alpenvorlandes
⇒ Kleine Flüsse der Jungmoräne des Alpenvorlandes
Große Flüsse des Alpenvorlandes
Mittelgebirge
Silikatische Mittelgebirgsbäche
⇒ Grobmaterialreiche, silikatische Mittelgebirgsbäche
⇒ Feinmaterialreiche, silikatische Mittelgebirgsbäche
Karbonatische Mittelgebirgsbäche
⇒ Grobmaterialreiche, karbonatische Mittelgebirgsbäche
⇒ Feinmaterialreiche, karbonatische Mittelgebirgsbäche
Fein- bis grobmaterialreiche Mittelgebirgsflüsse
⇒ Silikatische, fein- bis grobmaterialreiche Mittelgebirgsflüsse
⇒ Karbonatische, fein- bis grobmaterialreiche Mittelgebirgsflüsse
Große Flüsse des Mittelgebirges
Kiesgeprägte Ströme
Norddeutsches Tiefland
Sandgeprägte Tieflandbäche
Sand- und lehmgeprägte Tieflandflüsse
Kiesgeprägte Tieflandbäche
Kiesgeprägte Tieflandflüsse
Löss-lehmgeprägte Tieflandbäche
Sandgeprägte Ströme
Marschengewässer
Rückstau- bzw. brackwasserbeeinflusste Ostseezuflüsse
Unabhängig von der Ökoregion
Organisch geprägte Bäche
Organisch geprägte Flüsse
Kleine Niederungsfließgewässer in Fluss- und Stromtälern
Seeausflussgeprägte Fließgewässer
Weiterhin betrachtet werden kann die Körnigkeit der Substrate,
somit auch die Beschaffenheit der Auen.
Zudem gibt es Lössregionen und die Schlickansammlungen der Marschen.
In der Praxis durchgesetzt hat sich jedoch die Längszonierung der Gewässer anhand der dominierenden Fischarten.
Forellenregion (5-10 °C)
→ Quellgebiete und Gebirgsbäche, obere und mittlere Zone des Bergbach
→ kalte, sauerstoffreiche Gewässer, felsig-steiniger bis kiesiger Untergrund
→ turbulent und schnell fließendes Wasser, niedrige Nährstoffkonzentration
→ Leitfische: Bachforelle bzw. Salmonidae
→ Begleitfische: Bachneunauge, Elritze, Koppe, Steinbeißer
→ Laichgebiet für Lachs und Huchen
Äschenregion (8 – 14 °C)
→ klare, schnellfließende Bäche des Oberlauf
→ kühles und sauerstoffreiches Gewässer
→ Pflanzenbesiedlung und sandig-kiesiger Untergrund
→ Leitfische: Äsche
→ Begleitfische: Döbel, Elritze, Gründling, Nase, Schmerle, Schneider, Strömer, Rapfen
Barbenregion (12-18 °C)
→ Bäche oder Flüsse mit starker Strömung vom Mittellauf bis teilweise Unterlauf
→ natürlicher Verlauf gezeichnet durch Wechsel von Steil- mit Prallhängen
→ variierende Strömungs- und Fließverhältnisse, teils schlammiger und gut durchlüfteter Untergrund mit Kies und Sand
→ Leitfische: Barbe
→ Begleitfische: Aal, Aland, Barsch, Brasse, Gründling, Güster, Hasel, Hecht, Rapfen, Rotauge, Rotfeder, Ukelei, Wels
Brachsen- oder Karpfenregion (16 – 20 °C)
→ langsam fließende Bäche und Flüsse des Unterlauf, deren Oberfläche im Winter zufrieren kann
→ stromartige Verbreiterung und Eintiefung, stark getrübtes Wasser durch Minerale und Schwebstoffe
→ sandige Untergründe, strömungsschwache Buchten und Uferbereiche mit Schlammablagerungen und dichtem Pflanzenwuchs
→ Leitfische: Brasse, Karpfen und Schleie
→ Begleitfische: Aal, Barsch, Güster, Hecht, Huchen, Rotauge, Wels, Zander und andere Arten der Barbenregion
Kaulbarsch- oder Flunderregion
→ Flussmündungen und Brackwasser im Gezeitenbereich der Meere
→ wechselnde Strömung, teilweise wechselnder Salzgehalt
→ Leitfische: Kaulbarsch und Flunder
→ Begleitfische: Güster, Stint, Stichling, Zander und weitere Arten der Brachsen-/Karpfenregion
Letzte Aktualisierung: 03.01.2022