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Forschungsprojekt - Detailansicht

Bereich Bau und Umwelt - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Hydrobiologie - Professur für Limnologie (Gewässerökologie)

Biomanipulation zur Eutrophierungssteuerung in Fließgewässern: top-down Effekte auf und durch benthische Grazer-Schlüsselarten
Titel (Englisch)
Biomanipulation for eutrophication control in running waters: top-down effects on benthic key stone grazers
Kurzbeschreibung (Deutsch)
Zur Begrenzung der Eutrophierung von Seen und Talsperren ist die top-down-Steuerung des Nahrungsnetzes (Biomanipulation) als ökotechnologisches Werkzeug bereits erfolgreich umgesetzt worden. Das Problem der Eutrophierung besteht jedoch auch in Fließgewässern, speziell in denen mit landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten. Durch den vermehrten Nährstoffeintrag aus den Einzugsgebieten können Massenentwicklungen von benthischen Algen auftreten (anthropogene Eutrophierung). In kleinen, von Ufergehölzen begleiteten Fließgewässern erlangt besonders im Frühjahr das Periphyton ein Entwicklungsmaximum, da die Lichtmenge vor dem Einsetzen des Laubaustriebes saisonal stark zunimmt. Infolgedessen können sich durch das hydrodynamische Geschehen (z.B. auftretende Scherkräfte) in diesem Zeitraum großflächig Algenmatten ablösen und zu einer biogen induzierten Kolmation des Hyporheals führen. Neben physikalisch-chemischen Faktoren kann eine biogene Kolmation wesentlich zur Abdichtung des Interstitials beitragen. Für die Selbstreinigungskraft und die ökologische Funktion eines Fließgewässers sind intakte Bettsedimente jedoch von entscheidender Bedeutung. Durch die gezielte top-down-Steuerung der Grazer-Gilde im Sinne der Biomanipulation könnte die Fraßaktivität auf das Periphyton sowie dessen Wachstum reguliert und somit dem Kolmationsvorgang des Interstitials entgegengewirkt werden.
Kurzbeschreibung (Englisch)
Biomanipulation is a generally accepted ecotechnological tool for eutrophication control in lakes and reservoirs. Increasingly eutrophication is realised to be a serious problem in streams and rivers especially when catchments are used for agriculture. The high input of nutrients in these areas can cause outbursts of benthic algae. Particular in spring algae of second order mountain streams reaches their biomass maximum because of seasonal increasing light supply due to still missing foliation of the riparian vegetation. Benthic algae can clog the hyporheic interstitial and thus separate the benthic and interstitial subsystems which are otherwise closely connected. On the other hand, intact channel sediments are a crucial factor to ensure a good ecological function of streams (e.g. high assimilative capacity). The biomanipulation approach aims at intentionally enhancing benthic key stone grazers by changing the food web structure. That way a top-down control of periphyton during spring peak should be accomplished. The ultimate goal is the reduction of dense biofilms and thereby minimising the effects of eutrophication in streams.
Zeitraum
01.05.2008 - 31.01.2013
Art der Finanzierung
Drittmittel
Projektleiter
  • Herr Prof.Dr.rer.nat.habil. Thomas U. Berendonk
Weitere Leiter (außerhalb des Lehrstuhls)
Prof. Dr. D. Borchardt, UFZ Leipzig
Projektmitarbeiter
  • Frau Dr. Jana Schneider
Finanzierungseinrichtungen
  • Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ
Kooperationspartnerschaft
national
Zugeordnete Profillinie
Energie und Umwelt
Zugeordnetes Graduiertenkolleg
Helmholtz Graduate School "HIGRADE"
Zugeordnetes DFG-Fachgebiet
Wasserforschung
Relevant für den Umweltschutz
Ja
Relevant für Multimedia
Nein
Relevant für den Technologietransfer
Nein
Schlagwörter
Fließgewässer, Eutrophierung, Biofilm, Periphyton, Hyporheisches Interstitial, Grazer, Ephemeroptera
Berichtsjahr
2013
Stand: 12.03.2014