Ökologie stehender Gewässer. Thermische Schichtung und Stoffkreisläufe

Inhaltsverzeichnis

I Abbildungsverzeichnis

II. Tabellenverzeichnis

1. Einfuhrung

2. Begriffsdefinitionen
2.1 Stehende Gewasser
2.2 Naturliche Seen
2.3 Limnologie
2.4 Zonen in einem stehenden Gewasser
2.4.1 Benthal
2.4.2 Pelagial
2.4.3 Seesedimente

3. Zirkulation und thermische Schichtungen
3.1 Seetypen nach ihrer thermischen Schichtung und Zirkulation
3.2 Dimiktische Seen gemafiigter Klimazonen

4. Stoffkreislaufe
4.1 Trophie
4.2 Stickstoffkreislauf (N)
4.3 Phosphorkreislauf (P)

5. Schlusswort

6. Literaturverzeichnis

I Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Teildisziplinen der Gewasserkunde.

Quelle: eigene Darstellung nach:

Schwoerbel, J&H. Brendelberger (2005): Einfuhrung in die Limnologie. 9.Aufl. Munchen (u.a.).

Abbildung 2: Zonen stehender Gewasser

Quelle: verandert nach:

VlERKE, J. (o.J.): Limnologie. URL:

http://www.fischverhalten.de/Biokurs_Limnologie.html

(7.11.2014).

Abbildung 3. Wassertemperaturjahresverlauf des Ammersees in 16 Tiefenstufen

Quelle: Bayrisches Landesamt fur Umwelt (2013): Gesamtzeit- raum Station Ammerseeboje. Wassertemperatur vom 30.01.2014 bis zum 30.11.2014. URL: http://www.gkd.bayern.de/seen/wasser temperatur/stationen/diagramm/index.php?thema=gkd&rubrik= seen&produkt=wassertemperatur&gknr=0&msnr=803200001&zr= gesamt (30.11.2014).

II. Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Kategorien stehender Gewasser

Quelle: eigene Darstellung nach: Dokulil, M. (2001a): Stehende Gewasser und ihre Einzugsgebiete. In: DOKULIL, M.; Hamm, A.&

J.-G. KOHL (Hrsg.): Okologie und Schutz von Seen. Wien: 19-32.

1. Einfuhrung

Seen bzw. stehenden Gewassern kommt in unterschiedlichsten Zusammenhangen eine groBe Aufmerksamkeit zu. Wurde man in einer Datenbank aller Medien nach dem Begriff „Seen" suchen, tate sich eine unendliche Liste auf, die von der Kunst und Musik uber Mythologie und Geschichte bis hin zur Wirtschaft und Tourismus reicht. Im Zusammenhang mit dieser Arbeit werden die Begrifflichkeiten um Seen bzw. stehende Gewasser aus einer wissenschaftlichen Perspektive dargelegt. Im Zuge der Auseinandersetzung mit der Okologie stehender Gewasser spielen anthropogene Aspekte in dieser Arbeit keine groBere Rolle.

Zu Beginn wird ein Grundgerust aus Termini geschaffen, das fur die weitere Analyse der Thematik unabdingbar ist. Um diese einzugrenzen, werden naturliche Seen genauer definiert. Seetypen werden nach ihrer thermischen Schichtung und Zirkulation unterteilt und erklart, sodass im Folgenden die spezifische Auseinandersetzung mit dimiktischen Seen gemaBigter Zonen moglich wird. SchlieBlich dienen der Stickstoffkreislauf sowie der Phosphorkreislauf exemplarisch dazu, die Komplexitat aller Stoffkreislaufe eines Sees deutlich zu machen.

2. Begriffsdefinitionen

Neben den naturlichen Seen, auf die das Hauptaugenmerk dieser Arbeit gelegt ist, gibt es noch andere Formen stehender Gewasser. Um die naturlichen Seen von diesen abzugrenzen ist es wichtig, eine Auswahl dieser Formen darzulegen und zu definieren. AnschlieBend ist es moglich, spezifisch auf naturliche Seen einzugehen und in ihrem Zusammenhang den Begriff „Limnologie" zu erlautern. Zuletzt wird auf Fachtermini bezuglich der verschiedenen Lebensraume in einem See nicht verzichtet.

2.1 Stehende Gewasser

Schwoerbel und Brendelberger (2005: 11) definieren stehende Gewasser als „groBe ausdauernde (selten periodische) Gewasser." Dokulil (2001: 19) erweitert diese Definition um den Aspekt des relativ geringen Wasseraustauschs, verglichen mit FlieBgewassern. Eine immer wiederkehrende Definition von Seen nach Alphorse Forel im allgemeinen Sinne lautet: Ein See ist „eine allseitig geschlossene, in einer Vertiefung des Bodens befindliche, mit dem Meer nicht in direkter Verbindung stehende Wassermasse." (Forel 1901 zitiert nach Jung 1994: 11). Daraus lasst sich schlieBen, dass stehende Gewasser im Allgemeinen auch als Seen bezeichnet werden konnen. Im engeren Sinn lassen sich naturliche Seen allerdings noch genauer von anderen Formen der Seen abgrenzen. Die nachstehende

Tabelle wurde nach Dokulil (2001: 19) selbst angefertigt. Er unterscheidet von alien stehenden Gewassern uberordnend drei Kategorien. Erstens die naturlich stehenden Gewasser, zweitens die kunstlich angelegten Stehgewasser und zuletzt die Besonderen. Die im engeren Sinne gemeinten naturlichen Seen werden im Folgenden genauer erlautert. An dieser Stelle allerdings bleiben sie vorerst unbeachtet. Zu den naturlichen Stehgewassern zahlen aber auch Weiher, Tumpel und Solle. Weiher zeichnen sich durch eine relativ groBe Oberflache und eine geringe Tiefe von meist weniger als zwei Metern aus. Tumpel bzw. Solle beliebiger GroBe konnen in unregelmaBigen Abstanden austrocknen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Kategorien stehender Gewässer. Nach: DOKULIL 2001:19

Zu den anthropogen geschaffenen Stehgewassern zahlen Stauseen, Talsperren und Teiche. Wahrend Stauseen und Talsperren der Trinkwasserversorgung, Energiegewinnung oder etwa den landwirtschaftlichen Bewasserungsanlagen dienen, wurden Teiche vor allem oft wegen der Fischproduktion angelegt. SchlieBlich ordnet Dokulil (2001: 19) den besonderen Formen stehender Gewasser Flachseen und Moorgewasser zu. Flachseen konnen durch die Kraft des Windes bis zum Seegrund zirkulieren, sodass eine thermische Schichtung unmoglich wird. Als Moorgewasser bezeichnet man Wasserflachen in Nieder- und Hochmooren (Dokulil 2001:19).

Diesen Definitionen zu Folge gibt es einige sogenannte Seen, die ihrem Namen genau genommen nicht gerecht werden. So musste z.B. der 183km² groBe Neusiedler See oder der 129m² groBe Trasimener See als Weiher eingestuft werden (Michler 1996: 554). Michler (1996: 554) weist bezuglich des Terminus „Flachsee" darauf hin, dass es sinnvoller sei von seichten Seen zu sprechen, da die Begriffe Tief- und Flachsee der Ozeanologie vorbehalten sind.

2.2 Naturliche Seen

Uber die Definition von Forel (1901 zit nach Jung 1994:11) hinaus lassen sich naturliche Seen durch bestimmte Kriterien von anderen Formen stehender Gewasser abgrenzen. Banal aber der Vollstandigkeit halber nicht wegzudenken ist, dass sowohl das Seebecken als auch der Wasserkorper eines naturlichen Sees naturlich entstanden ist. Fur die Seebeckenbildung gibt es unzahlige endogene und exogene Ursachen, dazu zahlen z.B. glaziale Erosionen aber auch vulkanische Hohlformen. Wasserkorper ergeben sich haufig im Kontext der Gletscherschmelzen (Jung 1994).

Grundsatzlich aber unterscheiden sich naturliche Seen von anderen durch ihre Wassertiefe. Die tiefste Stelle eines naturlichen Sees betragt deutlich uber zwei Meter (Dokulil 2001: 19). Dadurch ist es moglich, dass Winde nicht mehr ausreichen, den Wasserkorper bis zum Grund zu durchmischen und auf den Seeboden einzuwirken. Eine thermische Schichtung wird moglich (Michler 1996). Je nachdem wie oft ein See der thermischen Schichtung unterliegt und wann er zirkuliert, kann er einem bestimmten Typus zugeordnet werden (Dokulil 2001: 25). Auf diese Seetypen wird spater genauer eingegangen.

2.3 Limnologie

In der Einfuhrung in die Limnologie von Schwoerbel und Brendelberger (2005: 1) finden wir fur die Limnologie folgende Definition: „Limnologie ist die Wissenschaft von den Binnengewassern als Okosystemen, deren Struktur, Stoff- und Energiehaushalt sie erforscht." Im Sinne dieser Arbeit, die sich mit der Okologie stehender Gewasser beschaftigt und somit einen wichtigen Teilbereich der Limnologie ausmacht, ist es also unabdingbar, diese zu definieren.

Die Definition nach Schwoerbel und Brendelberger (2005: 1) wird durch die Abbildung 1 veranschaulicht. Die Limnologie bildet neben der ozeanologie eine eigene Teildisziplin der allgemeinen Gewasserkunde.

Uberordnend steht die Hydrologie, welche neben den in der Abbildung 1 zu sehenden Untergliederungen noch einiges mehr umfasst (Liebscher 1996). Wie bereits erwahnt ist das Thema dieser Arbeit ein Teilbereich der Limnologie. Einen Anderen bildet die Auseinandersetzung mit den FlieBgewassern, die wie die Stehgewasser den Binnengewassern zuzuordnen sind.

2.4 Zonen in einem stehenden Gewasser

In einem See gibt es verschiedene Lebensraume, in denen verschiedene Organsimen ihre ganz speziellen optimalen Gegebenheiten finden. Grundsatzlich unterscheidet man zwischen den Zonen Benthal und Pelagial, welche sich jeweils weiter gliedern lassen (Schwoerbel, Brendelberger 2005). Die Abbildung 2 zeigt eine grobe Gliederung aller Zonen eines stehenden Gewassers. Die einzelnen Termini werden im Folgenden genauer erklart. An dieser Stelle finden auch die Seesedimente ihre

Aufmerksamkeit, welche fur die Stoffhaushalte von Seen von enormer Bedeutung sind (HUPFER 2001: 206).

2.4.1 Benthal

Das Benthal ist der „Lebensraum der Bodenzone eines Gewassers/Sees. Es gliedert sich nach geomorphologischen und hydrodynamischen Gesichtspunkten sowie der Verfugbarkeit des Lichts und nach biologischen Aktivitaten [...].“ (GeoDZ 2010b) Besiedelt ist das Benthal vom sogenannten Benthos, welches sich wiederum gliedern lasst in Periphyton, Eubenthos, Nektobenthos, Herpobenthos und Psammon. Dabei kann es sich um kleinste Organismen wie Einzeller handeln aber auch um Schnecken, Egel und Insekten bis hin zu Schlammbewohnenden Tieren wie Muscheln und Wurmer (Wolfram 2001). Wie man der oben stehenden Definition entnehmen kann, lasst sich das Benthal gliedern. Diese Gliederung bezieht sich im Groben auf die zwei von der Kompensationsebene (siehe Abb. 2) getrennten Bereiche Litoral und Profundal.

2.4.1.1 Litoral

Das Litoral umfasst den Bereich, wo es Pflanzen noch moglich ist, zu wachsen. Pflanzenwuchs ist nur dort moglich wo ihnen ausreichend Licht fur die Photosynthese zur Verfugung steht. Das Litoral ist also der lichtdurchflutete Lebensraum der Ufer- und Flachwasserzone oberhalb der Kompensationsebene (Schwoerbel, Brendelberger 2005: 64) Weiter untergliedern lasst es sich nach Dokulil (2001) in Supralitoral, Eulitoral und Sublitoral also in den vom Spritzwasser durchnassten Uferbereich, Brandungszone und

[...]