Alle Artikel in: Gefahren

Algen2015_ARGE_1451

Aktuelle Gefährdung eines Ökosystems – Einfluss des Kormorans

Die Nister ist mit 23 zum Teil vom Aussterben bedrohten und in der FFH-Richtlinie aufgeführten Fischarten, sowie Bach- und Flussperlmuschelbeständen, ein Juwel unter den Gewässern der Mittelgebirge. Typische Vertreter der lokalen Fischfauna sind neben Äsche, Lachs und Forelle auch Barbe, Döbel, Hasel, Rotauge und Nase. Der Lachs als Zielart des Programmes „Lachs 2020“ kehrt schon seit 1998 jährlich zurück und reproduziert seit mindestens 12 Jahren erfolgreich.

Durch ihre Strukturgüte und Vielfalt an Lebensräumen verfügte die Nister seit jeher über außerordentliche starke Nasen- und auch Barbenbestände, die sich bis hinauf in die untere Forellenregion erstreckten. In den 1990er Jahren belegten Kontrollbefischungen auf 23 km Bachlänge ca. 30.000 Nasen und 10.000 Barben. Selbst in Jahren mit größter Verschmutzung (Nährstoffbelastung und daraus resultierendes Algenwachstum) trug die Nase als Algenfresser dazu bei, das ökologische Gleichgewicht zu erhalten. Doch die individuenstarken Bestände sind verschwunden.

Der Zusammenbruch der Nasenbestände begann im Winter 1997/1998 mit dem Auftreten der ersten Kormorane – einem bis dahin in den Mittelgebirgen unbekannten, weil gebietsfremden, Vogel. Der Kormoran traf auf ein unvorbereitetes Ökosystem. Dutzende Vögel nahmen an hocheffizienten „Treibjagden“ in den Winterstandorten von Cypriniden-Schwärmen (Karpfenartige: Nase, Barbe, Rotauge, Döbel, etc.) teil. Die Zahl der Kormorane steigerte sich von anfangs ca. 80 auf 140-150 Vögel im Jahre 2002. Alle Schlafplätze befanden sich innerhalb eines Radius von 30 km von der Nister entfernt, die dementsprechend mehrmals pro Tag angeflogen wurde.

In Abstimmung mit Behörden und Verbänden wurden zunächst als Pilotprojekte nicht-letale und anschließend letale Vergrämungen mit jeweils begleitendem Monitoring beschlossen, die allerdings zunächst keinen Erfolg brachten. In späteren Jahren konnte die Anzahl der Kormorane im Winterhalbjahr auf 50-60, in 2009 auf ca. 30 Tiere (10 im Sommer) gesenkt werden. Aus den Pilotprojekten ist die heutige Kormoranverordnung des Landes Rheinland-Pfalz entstanden. Doch diese Maßnahmen kamen zu spät für die Fischbestände der Nister.

Die Bestandsrückgänge, festgestellt durch Elektrobefischungen, fanden in bisher ungeahnten Dimensionen statt. Mittlerweile ist die Äsche verschwunden, die Bestände von Barbe und Nase betragen maximal noch 5% der Bestandgröße Mitte der 1990er Jahre. Im Gegenzug haben sich Kleinfischbestände, wie Groppe, Schmerle und Elritze, mehr als verzehnfacht. Diese nach Meinung von Wissenschaftlern dramatischen Veränderungen stehen in engem zeitlichen Zusammenhang mit dem Auftreten des Kormorans.

Arge-Nied-02

Foto: Die Nase weidet mit ihrem hornigen Maul und der scharfen Unterlippe effektive Auwuchsalgen ab.

Arge-Nied-01

Foto: Blick von der Nister-Brücke in Stein-Wingert auf die Nister. Algen wuchern über die gesamte Gewässerbreite

Nahezu gleichzeitig tritt seit knapp zehn Jahren alljährlich ein in diesem Maße ebenfalls unbekanntes Phänomen auf: eine zunehmende Massenentwicklung von Algen und damit verbunden pH-Werte von teils über pH 9,9 im Frühjahr und Sommer. Durch massenhaftes Absterben nach der Algenblüte entsteht organischer Schlamm, dessen Abbau massiv Sauerstoff zehrt. Das Kieslückensystem, das für viele Arten für die Reproduktion (Lachs, Nase, Barbe, Flussperlmuschel) aber auch für die Selbstreinigungskraft des Gewässers (Mikro- und Makrozoobenthos) von höchster Bedeutung ist, verschlammt. Teils bedecken Schlammmassen von über 1cm Dicke fast den gesamten Bodengrund.

Die Bestandsexplosion der Kleinfische scheint auf den drastischen Rückgang von Fressfeinden, vor allem der Barbe (aber auch Döbel, Aal), zurückzuführen sein. Die Groppe wiederum könnte in hohen Dichten als effektiver Laichräuber und Fressfeind juveniler Fische in Betracht kommen, was Bestandsrückgänge bei empfindlichen Arten (bspw. Lachs) zur Folge hätte. Für das massive Algenwachstum scheint vor allem das Verschwinden von Konsumenten in Frage zu kommen, da die übrigen Belastungsquellen nach bisherigen Kenntnissen nicht zugenommen haben. Wichtigster Konsument der Algen ist (neben Makrozoobenthosorganismen) die Nase.

9 1

Foto: Nasenfraßspur auf algenüberwachsenem Untergrund

Die Nase weidet als Nahrungsspezialist mit ihrem harten Unterkiefer und der scharfen Unterlippe Aufwuchsalgen ab. Schwarmweise werden verschiedene Weideplätze aufgesucht und so der Untergrund von übermäßigem Algenbewuchs freigehalten. Die Nase nimmt eine Schlüsselfunktion ein, da übermäßiges Algenwachstum Ursache für starke pH-Schwankungen (in den alkalischen Bereich) und Sauerstoffschwankungen sind. Die 30.000 Nasen der Nister konsumierten dabei, eher unterschätzt, ca. 270 Tonnen Algen im Jahr. Umgekehrt heißt dies, dass bei einem Bestandsrückgang von 80% (Stand 2004) ca. 216 Tonnen Algen pro Jahr nicht mehr abgeweidet werden. Dieser Wert bezieht sich auf den dünnen Algenrasen, bevor dieser auswächst, seine Biomasse also nochmals vervielfacht. Arten wie die Barbe, die durch Stöbern im Substrat und Umlagern von Steinen zum Absterben der Algen beitragen, und Makrozoobenthosorganismen sind in dieser Rechnung noch nicht berücksichtigt.

Am Beispiel der Nister wird gezeigt, wie sensibel ein Ökosystem auf vormals nicht im Nahrungsgefüge vorhandene Arten reagiert. Das Auftreten des Kormorans führte hier höchstwahrscheinlich nicht nur zum bloßen Rückgang von Fischbeständen. Das gesamte ökologische Gleichgewicht scheint aus den Fugen geraten zu sein. Die steigende Biomasse der Algen fixiert immer mehr Nährstoffe, die ansonsten ausgeschwemmt würden, und setzt sie innerhalb kurzer Zeit nach Absterben frei – mit allen negativen Folgen für das Gewässer und seine Bewohner (inklusive algenfressenden Makrozoobenthosorganismen). Ohne Eingreifen werden sich diese Teufelskreise verstärken.

Die Brisanz dieses Themas ist überaus deutlich. Verändert sich der Zustand der Nister nicht zum Besseren, so ist das Erreichen eines von der EG-Wasserrahmenrichtlinie geforderten „guten ökologischen Zustands“ nicht realisierbar. Auch ob unter diesen Bedingungen weiter Lachse erfolgreich laichen, darf bezweifelt werden. Besonders dramatisch entwickelt sich die Situation für die Flussmuscheln. Die extrem seltene Flussperlmuschel ist nur noch mit 28 Einzeltieren vertreten. Wie lange die sich zunehmend verschlechternden Lebensbedingungen noch ertragen werden können ist nicht vorhersehbar. Auch für andere Muschelarten steigt das Risiko rasant. An einer Dauerbeobachtungsstrecke musste in den letzten Jahren ein Bestandsrückgang sowohl der Bachmuschel als auch der Teichmuschel beobachtet werden.

So könnte falsch verstandener Artenschutz zu Gunsten des gebietsfremden Kormorans das Schicksal hoch gefährdeter heimischer Arten besiegeln.

Algen2015_ARGE_0245

Warum Phosphat unsere Bäche bedroht

Phosphat ist ein Pflanzennährstoff, der als Dünger in der Landwirtschaft verwendet wird. Er ist nicht giftig aber dennoch gefährlich für unsere Gewässer. Letztendlich bedroht Phosphat zusammen mit anderen Faktoren das Überleben vieler Tierarten, darunter die bedrohten Arten Lachs, Flussperlmuschel und Barbe.
Ziele02
Algen können Phosphat sehr viel besser aufnehmen als Landpflanzen. So führt schon der Regenabfluss von den Feldern oder der Eintrag von geringen Phosphatmengen aus unseren Kläranlagen zu einer massiven Überdüngung der Flüsse. Algen wachsen dann massenhaft im Wasser und auf den Steinen am Grunde. Obwohl auch die Algen an sich nicht schädlich für Tiere sind sondern im Gegenteil die Nahrungsgrundlage einiger Arten darstellen, haben Massenentwicklungen teilweise katastrophale Folgen, die das Überleben vieler Tierarten bedrohen.
Ziele03
Durch die Photosyntheseaktivität der Algen steigt der pH-Wert.
Durch den Abbau der abgestorbenen Algen sinkt der Sauerstoffgehalt.
Die Algen verstopfen das Kiesbett des Flusses.

Ziele05

Bild 1: Ökologische Zusammenhänge in unterschiedlich stark belasteten Flüssen.

Ein hoher pH-Wert allein ist nicht schädlich, macht aber aus ungefährlichem Ammonium den für Fische giftigen Ammoniak. Schon geringe Ammoniakgehalte können die meisten Fischarten ernsthaft schädigen oder töten. Obwohl lebendige Algen, genau wie alle grünen Pflanzen, lebenswichtigen Sauerstoff produzieren, kommt es durch Algenmassenentwicklungen zu Sauerstoffschwund im Gewässer. Erstens verbrauchen die Algen nachts selbst Sauerstoff und zweitens verbrauchen die Bakterien, die abgestorbene Algen abbauen, ständig große Mengen an Sauerstoff. Niedrige Sauerstoffkonzentrationen im Gewässer fördern die Bildung von Ammonium (das dann zu fischgiftigen Ammoniak umgesetzt wird) und lassen die bodenlebenden Tierarten „ersticken“. Das größte Problem der Algenmassenentwicklungen ist aber die Trennung des eigentlichen Fließgewässers von dessen Reinigungsorgan, dem Kiesbett (oder hyporheischem Interstitial). Ähnlich wie die Niere des Menschen das Blut reinigt und Giftstoffe ausscheidet, ist das Kiesbett des Gewässers eine Reinigungsanlage für Flusswasser. Die Kieselsteine und Sandkörner sind mit einem Film aus Bakterien bewachsen der organische Verbindungen aus dem Wasser abbaut und so das Wasser reinigt. Jeder unserer Flüsse hat also sein eigenes, unterirdisches Klärwerk.

Wenn nun aber dicke Algenmatten das Kiesbett verstopfen, also die Eingänge des Klärwerks blockieren, kann das Wasser nicht mehr durch die Reinigungsanlage fließen. Es kommt zu einen „Nierenversagen“ des Flusses.
Ziele04
Das Kiesbett ist aber nicht nur ein Reinigungsorgan sondern auch die Kinderstube für Tierarten wie Lachs, Barbe, Äsche, Forelle und Großmuscheln (Flussperlmuschel, Bachmuschel). Ein verstopftes Kiesbett mit niedrigen Sauerstoffkonzentrationen, giftigem Ammoniak und mit zu geringem Wassereintrag von der Oberfläche wird für die Larven und Jungtiere zur tödlichen Falle. Obwohl die Elterntiere Eier und Larven produzieren, sterben diese innerhalb weniger Tage oder Wochen im Kiesbett. Das gefährdet das Überleben dieser ohnehin schon bedrohten Arten. So haben in der Nister seit 20 bis 25 Jahren keine Jungtiere der Flussperlmuscheln mehr überlebt obwohl die Elterntiere jedes Jahr Tausende Larven produzieren. Dem wiedergekehrten Lachs gelingt es noch Nachkommen zu erzeugen, die in Richtung Meer wanderten. Aber es werden jedes Jahr weniger!

Ziele06

Bild 2: Angenommene ökologische Zusammenhänge in der Nister. Algenfressende Fische können die Menge der Algen auf dem Kiesbett reduzieren und erhalten damit sowohl die Kinderstube als auch die Reinigungsfunktion trotz deutlicher Phosphatbelastung des Flusses.

Algenfressende Fische und Insektenlarven können und haben dazu beigetragen, die Menge der Algen zu reduzieren und damit die wichtigen Funktionen des Kiesbettes zu erhalten. Ein Fluss wird so deutlich unempfindlicher gegen die Phosphatbelastung. Leider war in den letzten Jahren ein deutlicher Rückgang algenfressender Fischarten wie z.B. der Nase (1997 ca. 30.000, 2011 ca. 300) zu beobachten. Dies führte zu dramatischen Veränderungen und einer massiven Zunahme der Gewässerbelastung.

Um ein Überleben der bedrohten Arten in der Nister zu sichern, ist sowohl ein schnelles Eingreifen als auch eine Nachhaltige Verbesserung der Gewässergüte notwendig. Es muss sehr schnell die Menge der Algen reduziert werden, um ein Verstopfen des Kiesbettes zu vermeiden. Dazu könnten beispielsweise die Bestände der Nasen (Algenfresser) gestützt werden. Langfristig sollte es das Ziel sein, die Einträge des Pflanzennährstoffs Phosphor entscheidend zu reduzieren um das Algenwachstum zu begrenzen.