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Letzte Aktualisierung / last update:  2024-09-09 15:05 CEST

Session A01

Martina Kohlbrenner; Stefanie von Fumetti

Universität Basel

Session: A01 (Poster)

Quellen weisen aufgrund ihrer besonderen Stellung als Schnittstelle von Grundwasser zu Oberflächenwasser und zwischen aquatischen und terrestrischen Lebensräumen eine hohe Artenvielfalt auf. Diese ist dabei stark von der Variabilität der Mikrohabitate und weiteren abiotischen Faktoren wie die Wassertemperatur abhängig. Besonders alpine Quellen bilden unter anderem durch ihre konstant kalte Wassertemperatur einzigartige Ökosysteme und tragen damit stark zur lokalen Biodiversität bei. In dieser Arbeit wurden rheokrene Quellen im Lötschental in den Walliser Alpen untersucht, wobei die Hälfte der Quellen oberhalb der Waldgrenze und die übrigen innerhalb des Waldes liegen. Es wurde der Frage nachgegangen, ob die Lage der Quellen innerhalb oder ausserhalb des Waldes einen Einfluss auf die Zusammensetzung des Makrozoobenthos hat. Dabei wurden semi-quantitativ mit einem Handnetz mit 200µm Maschenweite faunistische Proben genommen, die Quellstruktur protokolliert und physiko-chemische Parameter wie die Wassertemperatur gemessen. Es wurden 8’888 Individuen bzw. 46 Taxa ausgezählt und wann immer möglich bis auf Art-Niveau bestimmt. Dabei wiesen die Diptera, Plecoptera und Trichoptera die grösste Vielfalt auf. Die Lage inner- oder ausserhalb des Waldes wird durch die Substratzusammensetzung widergespiegelt: eine Redundanzanalyse (RDA) zeigte, dass die Substrattypen Steine und Kies einen signifikanten Einfluss auf die Zusammensetzung des Makrozoobenthos hatten. Oberhalb der Waldgrenze wurden vor allem steinige, kiesige Substrate gefunden, hingegen im Wald mehrheitlich organische wie Moose, Totholz und Wurzeln. Die Quellen wiesen alle einen naturnahen oder bedingt naturnahen Zustand auf, wobei die Quellfauna als quelltypisch bzw. bedingt quelltypisch eingestuft wurde. Es wurden mehrere Arten gefunden, die in der Schweiz auf der Roten Liste stehen, darunter Allogamus mendax und Anisogamus difformis. Dies unterstreicht den hohen ökologischen Wert dieser Quelllebensräume. Trotz des allgemein guten Zustands der Quellen sollte die Region zum Schutzgebiet erklärt werden, um ihre einzigartige Artenvielfalt zu erhalten.

Marayke Schreier¹; Tobias Nickel¹; Jun.-Prof. Dr. Ann-Marie Waldvogel¹; PD Dr. Patrick Fink²; Prof. Dr. Markus Weitere²

¹ Universität zu Köln; ² Helmholtz Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Session: A01 (Poster)

Floodplain ecosystems are dynamic, multi-functional landscapes. They play a crucial role in flood protection, water purification and habitat provisioning. By this, they support a high level of biodiversity, which in turn enhances ecological stability and resilience. To enhance our understanding of the main drivers of biodiversity in floodplain systems, we conducted a comparative analysis between two large German river systems, Rhine and Elbe, focusing on (phylogenetic) biodiversity and food web structure as measure for the functional diversity. The two rivers are different in terms of the intensity of anthropogenic use, their trophic state, and substrate composition. The objective of this study was to disentangle the role general characteristics of floodplain communities versus river-specific patterns in explaining phylogenetic and functional diversity. We collected water, sediment, and macroinvertebrates from multiple locations with decreasing connectivity to the main rivers. We analyzed those samples via DNA-metabarcoding and stable isotope analysis. We expect the communities and their food webs to differ between the rivers, but that they will become increasingly aligned with increasing distance from the main river, forming a “floodplain community”. Overall, our findings will help to manage and protect diversity of floodplain systems in a changing world.

Dr. Christiane Krambeck; Henning Thiessen; Frank Schlemminger

Session: A01 (Poster)

The Suhrer See is a groundwater-fed, deep mesotrophic lake in a nature protection area (54.153 N, 10.478 E). Submerged macrophytes were documented by underwater photography since 2013. After losses in the agricultural northeast in 2017, monitoring was intensified, including two bays in the north and northwest, initially as reference for situations without agricultural impact. In view of subsequent enigmatic degradations, we started using a drone in these bays in order to get information on areal extent and to localise anomalies for closer underwater documentation.

Mostly circular and grouped or extended zones of sulfur fog (“blue eyes”) in vital Chara meadows in summer and of benthic decay (“black holes”) were succeeded by losses of wintergreen charophyte stands with ever less recovery during the following summers. Concomitant blooms of filamentous green algae indicated phosphorous release from sediments, plausibly due to precipitation of FeS in the decay zones. And an exhaustion of soluble Fe compounds can trigger a sequence of microbial build up of H2S and elemental sulfur fog, H2S being toxic for charophytes.

Parallel hydrologic data reveal short-term adverse effects of phases with high subsurface discharge, but do not explain the observed multi-annual deterioration. Hence, a continuous aggravation of a contamination of subsurface discharge has to be postulated that leads to a permanent disturbance of the sulfur cycle in the oxic to anoxic benthic boundary layer. Best fitting is the timing of acidic fronts with elevated Al SO4 levels, described to move a few meters over decennia in sandy soil profiles before reaching surface waters, as a long-term consequence of continuous atmospheric N and S deposition onto weakly buffered catchments. The known concurrent deposition and omnipresence of organic xenobiotika has the potential to simultaneously impair benthic bioturbation and microbial processes.

Anyway, the observed pattern of the deterioration points per se to a hitherto unknown disturbance of the benthic sulfur cycle. The envisaged causal relationship with potential contaminations of subsurface discharge due to atmospheric deposition is a hypothesis that requires investigation. And a clarification might be of broader relevance. Losses of submersed macrophytes and blooms of filamentous green algae in oligo- to mesotrophic deep lakes have been reported elsewhere and are not compatible with current limnological paradigmata.

Konstanze Brinkop

Zoologisches Institut und Museum, Universität Greifswald

Session: S06 (Poster)

Tiere sind in flachen Küstenhabitaten starken Umweltveränderungen ausgesetzt, welche eine ständige Anpassung ihres Stoffwechsels erfordern. Die Respirationsrate aquatischer Invertebraten wird direkt von der Wassertemperatur beeinflusst, während die Nahrungsaufnahme zusätzlich vom Verhalten abhängig ist. Unser Ziel ist es, zu verstehen, wie die Respirations- und die Nahrungsaufnahmerate aquatischer Wirbelloser auf Temperaturschwankungen innerhalb kurzer Zeit reagieren und wie diese beiden Reaktionen miteinander verknüpft sind. Im Experiment untersuchten wir die benthopelagische Art Neomysis integer, welche ein wichtiger Bestandteil des Nahrungsnetzes von Küstenökosystemen ist. Die Schwebegarnelen wurden an der südlichen Ostseeküste gesammelt und unter Laborbedingungen entweder einer konstanten Temperatur von 15°C oder einer täglichen Temperaturfluktuation von 15 ± 5°C ausgesetzt. Die kurzfristigen (1-2 h) Respirations- und Nahrungsaufnahmeraten wurden an vier verschiedenen Zeitpunkten innerhalb von 24 h gemessen. Bei konstanten Temperaturbedingungen waren die Reaktionen ähnlich, während sie bei fluktuierender Temperatur variierten. Die Respiration war beim thermischen Maximum am höchsten und beim thermischen Minimum am niedrigsten. Die Nahrungsaufnahmeraten zeigten bei Temperaturschwankungen ein entgegengesetztes Muster, was wahrscheinlich auf Unterschiede in den zugrunde liegenden Temperatur-Reaktionskurven (TPCs) zurückzuführen ist. Bei mittlerer Temperatur wirkten sich Temperaturanstieg und Temperaturverringerung unterschiedlich auf die Respirations- und Nahrungsaufnahmeraten aus. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Atmung nicht nur direkt von der Temperatur beeinflusst wird, sondern auch von der zuvor erfahrenen Temperaturänderung. Unser Experiment liefert somit neue Erkenntnisse über die Beziehung zwischen den für Organismen entscheidenden Prozessen der Nahrungsaufnahme und der Atmung bei Temperaturschwankungen.

Dina Abdelmguid PhD; Dr. Michael Kloster; Prof. Dr. Bánk Beszteri

Universität Duisburg-Essen

Session: A01 (Poster)

The DNAquaIMG project (https://dnaquaimg.eu/) aims to transform biodiversity monitoring through the integration of state-of-the-art molecular and automated image-based techniques with routine freshwater ecological monitoring activities under the European Water Framework Directive (WFD). As part of DNAquaIMG, our subproject aims to further develop and apply state-of-art computer vision methods utilizing deep learning (DL) models to image data obtained by advanced imaging technologies for diatom biodiversity monitoring.

The most severe current challenge for the broader application of these methods is the lack of sufficient training image data covering the taxonomic breadth of the benthic diatom flora of Europe. This means that to train DL classifiers capable of identifying any diatom from a European freshwater sample, at least hundreds of example images for each of the few thousand diatom taxa recognized in Europe, identified in a consistent manner, would be required. Such a data set is not currently available; and constructing it via only manual annotation activities would be an enormous effort that does not presently appear feasible. Instead of sequentially approaching the problem (first collect enough training data to cover all taxa, then apply classifiers trained on these data for biodiversity monitoring), we envision an iterative process involving expert interaction with DL algorithms in which the latter could enable an efficient assignment of expert time and effort, and complement those to speed up collecting training data.

To facilitate this, we are currently experimenting with machine learning approaches for overclustering. By this we mean approaches by which embeddings, or feature representations, from a model trained at a low taxonomic resolution (genera) could be applied to cluster images at a higher taxonomic resolution (at the species level).

The poster will present our results on testing this hypothesis on different DL model architectures.

Session A02

Dr. Gabriele Packroff¹; Dr. Michael Hügler²; Prof. Dr. Stefan Norra³; Christian Moldaenke⁴; Kerstin Stelzer⁵; Dr.-Ing. Issa Hansen⁶; Markus Funke⁷

¹ Wahnbachtalsperrenverband; ² TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser; ³ Universität Potsdam; ⁴ bbe Moldaenke GmbH; ⁵ Brockmann Consult GmbH; ⁶ SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG; ⁷ SYDRO Consult GmbH

Session: A02 (Poster)

Klimawandel, veränderte Landnutzung sowie Schadstoffeinleitungen bedrohen die Qualität unserer Gewässer. Extremereignisse, wie Starkregen oder Trockenperioden und die durch sie hervorgerufenen, hochdynamischen Änderungen der Wasserqualität wie beispielsweise Algenblüten, haben häufig keine lange Vorlaufzeit. Ein aktuelles Beispiel ist das Fischsterben an der Oder im August 2022, das durch die Toxine einer Alge (Prymnesium parvum) ausgelöst wurde. Daher ist es dringend erforderlich, verstärkt Monitoringmethoden einzusetzen, die zeitlich hochaufgelöst und vor Ort Daten erheben. Darüber hinaus ist es aber auch notwendig, diese Datensätze unmittelbar auszuwerten, um zeitnah Handlungsoptionen abzuleiten und Maßnahmen umzusetzen. Ziel des Projektes DIWA ist es, mit der digitalen Vernetzung von Sensorsystemen und der KI-gestützten Auswertung der Datensätze ein innovatives Frühwarnsystem zu entwickeln.

Im Projekt werden bereits vorhandene Sensorsysteme zum Algenwachstum, zum physikalisch-chemischen Gewässerzustand, zur Hydrodynamik und Wetterbeobachtung sowie Online-Messungen zur hygienisch-mikrobiologischen Wasserbeschaffenheit digital vernetzt. Im Hinblick auf das durch Algen ausgelöste Fischsterben in der Oder soll zusätzlich ein Sensor für Goldalgen entwickelt werden. Zudem werden Wasserqualitätsparameter aus Satellitendaten einbezogen, um räumliche Muster zu erkennen.

Die punktuell, linear und räumlich im Gewässer aufgenommenen sowie historisch vorhandenen Daten werden digital miteinander verknüpft und mit einer Abflussvorhersage gekoppelt. Aus der Vernetzung der Daten soll ein auf künstlicher Intelligenz basierendes Frühwarnsystem zur Wasserqualität entwickelt werden.

In-situ Sensoren, Satellitendaten und Labormessungen werden pilotierend zusammen mit dem im Projekt zu entwickelnden Frühwarnsystem an einer exemplarisch ausgewählten Trinkwassertalsperre, der Wahnbachtalsperre in Nordrhein-Westfalen, implementiert. Komplettiert wird diese Entwicklung durch repräsentative Messungen mit den hier verwendeten Sensoren in einem Fließgewässer, der Oder. Das ermöglicht es, die Übertragbarkeit des Konzepts auf andere Gewässertypen darzustellen.

Der Projektverbund besteht aus vier Unternehmen, einem Wasserversorger, einer Forschungseinrichtung und einer Universität, das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Alina C. Schiffer; Dr. Nina N. Kaiser; Prof. Dr. Stefan Stoll

Hochschule Trier (Umwelt-Campus Birkenfeld)

Session: A02 (Poster)

Das Extremhochwasser im Juli 2021 verursachte im Ahrtal schwere Schäden und beeinträchtigte das Ökosystem der Ahr mit erheblichen Auswirkungen auf das Totholzvorkommen. Die hier vorgestellte Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung eines Feldprotokolls zur Totholzkartierung, das direkt in der QField-Applikation verwendet werden kann. Dieses Protokoll ermöglicht die Untersuchung des Totholzvorkommens anhand verschiedener Eigenschaften wie Größe, Sonnenexposition und Erhaltungszustand, die in fünf Stufen klassifiziert werden. Die Daten wurden mit Hilfe einer Geoinformationssoftware in einer interaktiven Karte dokumentiert.

An 14 Messpunkten des Forschungsprojektes MonAHR wurden in drei Begehungen Daten erhoben.

Mit diesen Daten wurde eine Defizitanalyse durchgeführt, um herauszufinden, wo Totholz als Lebensraum fehlt und wo es sich empfiehlt, Totholz einzubringen. Die Ergebnisse zeigten Zusammenhänge zwischen verschiedenen Parametern, z.B. zwischen dem Vorhandensein von Ufergehölzen und dem Erhaltungszustand des Totholzes.

Die Untersuchung ergab, dass das Totholzvorkommen an der mittleren und unteren Ahr derzeit nicht ausreicht, um einen guten ökologischen Zustand zu erreichen. Als Maßnahmen zur Verbesserung des ökologischen Zustands der Ahr werden daher das gezielte Einbringen von Totholz und Aufforstungsmaßnahmen in den Uferbereichen empfohlen.

Tobias Nickel¹; Dr. Alexandra Schönle¹; JProf. Dr. Ann-Marie Waldvogel¹; Dr. Ulrich Werneke²

¹ Universität zu Köln; ² Naturschutzzentrum im Kreis Kleve e.V.

Session: A02 (Poster)

It is becoming increasingly evident that freshwater systems are under strong ecological pressure to loosing ecosystem function as a consequence of global climate change. The River Rhine in Western Germany is an important international waterway that has been subjected to human intervention, resulting in alterations to its natural state. However, the remaining floodplain areas create unique and valuable biodiversity hotspots that must be monitored and protected. In this study, we analyzed a time-series data set from a local nature conservation center in the Lower Rhine region in Kleve, including abiotic data from two Rhine oxbows and two gravel-pit lakes from 2012 -2023. It was the study’s objective to identify indicators of physical and chemical stress of the ecosystems caused by climate warming. We found significantly increased mean water temperatures in association with decreasing oxygen levels in most of the investigated waterbodies. We furthermore documented the onset of stratification in one of the gravel pit lakes, as well as the increasing alkalinity in some waterbodies. In combination, the documented physio-chemical alterations eventually set ground for a cascade of ecological responses, including the mineralization of nutrients from the sediment and oxygen depletion due to enhanced primary production. Our results show how increasing water temperatures due to climate warming lead to multiple alternating ecological conditions and impairing habitat suitability for the contemporary ecological community, eventually threatening biodiversity.

Jens Mählmann

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.

Session: A02 (Poster)

Der Einsatz Technischer Textilien im Umweltschutzbereich führt häufig zu Systemkombinationen aus einer technischen Komponente und einer biologisch aktiven Komponente als Leistungsträger. Biologi-sche Prozesse sind notwendigerweise immer an die Verfügbarkeit von Wasser gekoppelt. Ohne Wasser können keine Stoffwechselvorgänge ablaufen, Pflanzen vertrocknen.

Der urbane Raum stellt Hinsichtlich einer Grünanpflanzung mehrere Zielkonflikte dar: Neben der ästheti-schen Wirkung von innerstädtischem Grün, insbesondere Bäumen, stehen deren psychoakustische Wir-kung sowie die Schattenspende und Verdunstungsleistung im Vordergrund der Betrachtung. Als Orte der Architektur und Begegnung sowie zur Schaffung der städtischen Verkehrsflächen für die Infrastruktur wird eine Oberflächen-versieglung von Plätzen, Straßen, Gehwegen notwendig. Trotzdem muss eine Wasserversorgung des Grüns gewährleistet werden. Schließlich führt die Versiegelung zu einer erhöhten, ungepufferten Abfuhr von Niederschlagswasser und damit zu einer Überlastung der Kanalisation. Feh-lende Verdunstung führt seinerseits in Kombination mit den mineralischen, steinernen Untergründen und Gebäuden zu einer Aufheizung der (Innen-) Städte.

Als Ausweg wird daher die dezentrale Speicherung von Wasser gesehen, die für eine Versorgung von städtischem Grün dienen kann und soll. Hier besteht jedoch das Problem, dass ein Wasserspeicher zur Ausnutzung des natürlichen Gefälleablaufs möglichst tief, zumindest unterhalb des Grüns angelegt wer-den muss und somit für eine Nutzung das Wasser wieder vertikal, ggf. auch horizontal an das Grün her-angeführt werden muss. Pumpsysteme sind aber energieintensiv und technisch anfällig.

Das FuE-Projekt „Kapillartextil“ widmet sich der Entwicklung einer wartungsarmen und von externen Energie-quellen unabhängigen vertikalen und horizontalen Transportlösung von Wasser auch gegen das natürliche Gefälle. Als Vorbild aus der Natur können hier die Transportsysteme in Pflanzen, vor allem Bäumen, dienen: Über ein Zusammenspiel von osmotischem Druck (Wurzelbereich) und einem durch Transpiration (Blatt- oder Kronbereich) erzeugten Sog (oder Saugkraft) unter Ausnutzung von Kapillaref-fekten englumiger (Sieb-)Röhrenzellen (im Xylem) werden hier Wasser und Nährstoffe transportiert. Die englumigen Tracheiden können z. B. durch gerichtete Faserstrukturen, z. B. mittels der KEMAFIL®-Technologie, in ihrer Funktion nachgebildet werden.

Session A03

Dr. Bernd Wahl¹; Stefan Mirbach²

¹ LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg; ² Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH

Session: A03 (Poster)

In order to assess the status of lake ecosystems and detect changes, for example as a result of global warming, appropriate monitoring is essential. However, the effort required for such measurement programs limits the spatio-temporal resolution of the data that can be obtained. Advanced monitoring methods such as automated or fast sensor systems may augment the amount of measured data and permit more detailed evaluations. Yet, to close the gap between limited observational data and the needed synoptic view of lake status and processes numerical modelling proves to be a complementary and particularly valuable tool. If such models are implemented as operative systems and are easily applicable they can substantially support monitoring tasks and stakeholders of lake management. In the case study presented here the established model and data system BodenseeOnline for Lake Constance helped to explain the unusual temperature values captured in the summer of 2023 after a storm event. The displacements of the water bodies, the upwelling of cold water from deeper layers as well as the generation of internal waves could be illustrated in high spatial and temporal resolution and in good coherence with the observations. Based on these findings the implications of such an event for the lake ecosystem and for the monitoring concept are analyzed and assessed.

Session A04

Simon Wentritt¹; Prof. Dr. Markus Weitere¹; Dr. David Kneis²; Dr. Nuria Perujo¹

¹ Helmholtz Zentrum für Umweltforschung - UFZ; ² Technische Universitaet Dresden

Session: A04 (Poster)

Benthic microbial biofilms are mixed autotrophic and heterotrophic communities. They are involved in the cycling, entrapment and mineralization of phosphorus (P) in aquatic ecosystems. P entrapment by benthic microbial biofilms relies on the intracellular P uptake and on extracellular P entrapment in the extracellular polymeric substances. Conversely, P release is strongly influenced by the availability of dissolved organic matter, which is mediated by microbial extracellular enzyme activities. Although it is assumed that energy sources (i.e., light for autotrophs and organic matter for heterotrophs) influence both intracellular uptake and the mineralization of organic matter, the patterns of intracellular and extracellular uptake and the release of P in sediments along the increasing gradients of light and organic matter lability in rivers are unknown. It is as of yet unknown if and how P and carbon (C) microbial metabolisms are linked to these patterns of P entrapment and release in benthic fluvial ecosystems.

With a longitudinal sampling campaign along a third order Central European river, which displays an increasing gradient in dissolved organic matter lability, light availability, and soluble reactive P, it was found that P entrapment pathways and P release are influenced by the availability of C and energy. Furthermore, an increased proportion of extracellular P entrapment in benthic microbial biofilms was linked to a significant increase in the P release risk from sediments. Preliminary results also showed that P and C microbial metabolic profiles change along the longitudinal gradient of dissolved organic matter quality and light.

These results show that the availability of organic C and energy in natural ecosystems can modulate P and C microbial metabolism thus defining patterns of biofilm P entrapment and P release along longitudinal gradients in river ecosystems.

Session A05

Mia Honka; Philipp Rehsen; Prof. Dr. Florian Leese; Dr. Arne Beermann

Session: A05 (Poster)

Multiple stressors are defined as environmental variables that exceed the range of normal variation, impacting on organisms, communities and ecosystems. Increased temperature and salinity are key stressors in freshwater ecosystems and can interact in complex ways. Understanding the interactions of these stressors is essential for basic research and application. Here, we examined the responses of typical freshwater insect bioindicator organisms (orders: Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera, EPT) to the stressors increased salinity, temperature and their combinations using the ExStream mesocosm system. The communities were exposed to temperature increases of 2 °C, 4 °C and 6 °C and increases of salinity leading to a conductivity of ca. 500 µS/cm higher compared to the controls with eight replicates each. From the mesocosms, 732 EPT specimens were collected and first photographed using the semi-automated BIODISCOVER imaging device. In the machine two cameras take pictures from two angles and provide corresponding metadata, such as the area a specimen takes up in the picture, the Feret diameter and the perimeter. This process additionally allows for easy assessment of abundances. Afterwards all individuals were weighed and used for so-called “megabarcoding” analysis, an approach that generates DNA sequences for each specimen individually using high-throughput sequencing methods. Sequencing, dry mass and abundance data as well as the BIODISCOVER metadata were used for subsequent analyses.

Statistical analyses showed that EPT-richness, diversity and abundance were significantly negatively influenced by increased salinity, while the mean biomass per specimen was negatively impacted by higher temperatures. Furthermore, the caddisfly Limnephilus lunatus seemed to respond positively to warmer water in mean weight and abundance, while another species of this order, Potamophylax rotundipennis, reacted negatively to increased temperature and salinity. For Goera pilosa, also a caddisfly, a significant stressor interaction was found.

The study serves as a pilot that showcases the potential of coupling freshwater ecological analysis with quantitative imaging and high-throughput sequencing approaches and to further the understanding of macroinvertebrate community reactions to stressors relevant to our freshwater ecosystems.

Florence Nansumbi¹; Prof. Dr. Gabriele Weigelhofer PhD¹; Dr. Robinson Odong²; Prof. Dr. Thomas Hein¹

¹ University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU), Vienna; ² Makerere University, Kampala, Uganda

Session: A05 (Poster)

Anthropogenic activities in the catchment, such as urban and agricultural land use, have been found to exert strong influence on the biogeochemical cycling of carbon, nitrogen and phosphorous in streams. This occurs by increasing the concentrations of these nutrients and altering dissolved organic matter (DOM) properties in stream water. In tropical streams with high temperatures and intense precipitation, the combination of high nutrient loading from the catchment and high processing rates at high temperatures can lead to even higher concentrations and greater effects on biogeochemical cycles. Therefore, the purpose of this study is to understand the landscape and land use controls on the nutrient concentrations and optical properties of DOM and to investigate their seasonal patterns. This was achieved by measuring nutrient concentrations and DOM properties in 16 tropical stream reaches during the wet and dry season along a land use gradient. A redundancy analysis of the overall effect of land use on nutrients explains 18.7% of the variation and shows a significant relationship of land use with nutrients. The proportion of urban land use showed the strongest relationship and strongly predicted the concentrations of nutrients. On the other hand, land use predicted DOM properties by 17.2% with proportion of forest cover exerting the strongest influence on DOM properties. Forest cover percentage was positively associated with high aromatic content, agricultural land use was associated with high molecular weight organic matter and reduced humification, while urban land use was associated with increased anthropogenic signals and decreased terrestrial signals. Overall, more terrestrial signals were observed during the high flow periods that were associated with increased lateral connectivity and runoff, while more autochthonous signals were associated with high temperature and low flow periods.

Session A06

Fee Nanett Trau¹; Dr. Stefan Lorenz²

¹ Julius Kühn-Institut; ² Julius Kühn-institut

Session: A06 (Poster)

The basic principle of, “you are what you eat (plus a few ‰)” (DeNiro und Epstein 1976) make stable isotopes a tool to understand food web structures and matter transport within systems and thus to understand and maintain ecological stability.

To examine benthic macroinvertebrate food webs in small water bodies in the agricultural landscape of the region “Havelländisches Luch” in Brandenburg, northwest of Berlin, Germany, we carried out sampling in four ditches and three small standing water bodies (ponds). Benthic macroinvertebrates from the different functional feeding groups (FFGs) present were analysed for the stable isotopes of carbon and nitrogen. Due to the proximity to agricultural production, the water bodies are prone to impacts by agricultural activities such as the use of pesticides or fertilizers, which can lead to declines of aquatic (insect) biodiversity. To understand how those agricultural activities could shape food web structures, this study, besides other parameters, included data on pesticide residues and nutrient concentrations of the water samples as possible explanatory variables for the food web structures described.

We expected a simplification of food webs in water bodies strongly influenced by agriculture. However, no clear patterns regarding agricultural activity could be observed. Nevertheless, depicted food webs differ in their cluster structures, trophic niche width and trophic position for some FFGs. One explanation for the observed patterns is the water body type. Other explanations could be the long-term and ubiquitous use of pesticides and fertilizers and the strongly heterogenic characteristics of small water bodies.

Session A07

Dr. Annika Fiskal; Anjela Vogel; Steffen Amann; Christine Borgsmüller; Georg Dierkes; Arne Wick; Helmut Fischer

Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)

Session: A07 (Poster)

Organic carbon is driving key processes in estuaries and rivers like (micro)biological productivity, oxygen consumption, transport of pollutants, and suspended-particle agglomeration. The OrgCarbon project will work on an in depth characterization of organic carbon in estuary field samples along a salinity-based gradient by using established and innovative methods. The particulate and dissolved organic matter will be divided in fractions depending on chemical composition and microbial degradability. Oxygen consumption, microbial respiration, potential for sorption of pollutants, and origin of the organic matter will be determined for the respective carbon fractions, leading to a better understanding of organic carbon in estuaries. By testing a variety of cross-disciplinary methods, we aim to develop a standardized protocol – from sampling via carbon fractionation and analysis to data evaluation – for studying organic carbon in estuaries and rivers. By implementing this protocol in existing monitoring programs, origin, sorption capacity for pollutants, and degradability of organic carbon could in future be determined regularly and included in water quality management.

Arne Georg¹; Ingmar Hofmann¹; Dr. Niels Holm²; Prof. Dr. Rüdiger Schulz¹

¹ Christian-Albrechts-Universität zu Kiel; ² LimnoSystem UG

Session: A07 (Poster)

Das Projekt FEMAK, welches seit Herbst 2022 durch das BMBF gefördert wird und auf der Kläranlage in Plön stattfindet, strebt eine Seesanierung durch Mikroalgen an. Die Mikroalgen entziehen den Restströmen des Kläranlagenablaufs Nährstoffe und Schadstoffe, während sie das Wasser mit Sauerstoff anreichern. Das derart gereinigte Wasser kann im Anschluss zur Sanierung von Seen verwendet werden.

Für das Wachstum von Mikroalgen wird neben Kohlenstoff und Nährstoffen wie Phosphat und Ammonium vor allem Licht benötigt. Die Reinigungsleistung von Mikroalgen in kommunalen, industriellen sowie landwirtschaftlichen Abwässern wurde bereits mehrfach untersucht. In dem hier verwendeten Photobioreaktor kommen die Nährstoffe aus dem Kläranlagenablauf, während die Lichtverfügbarkeit durch ein Glasröhrensystem sichergestellt wird. Die Besonderheit, der im Projekt eingesetzten Mischkultur, besteht vor allem daraus, dass sie schnell absinkt. Hierdurch kann die Aufreinigung des Wassers in einem Plug/Flow Photobioreaktor erfolgen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Anlage durchgängig mit Nährstoffen versorgt wird und gleichzeitig gereinigtes, algenfreies Wasser abfließen kann.

Durch die Photosynthese der Algen stark sauerstoffübersättigtes Wasser könnte durch Wärmetauscher auf 4 °C gekühlt werden und anschließend in die Tiefenzonen eines Sees eingebracht werden. Hier würde es die Rücklösung von Phosphor aus Sedimenten verhindern, die insbesondere während der Sommerstagnation in den sauerstoffarmen Tiefenzonen beobachtet werden kann. Zusätzlich könnte die im Wärmetauscher gewonnene Wärme in Fernwärmenetzwerken zum Heizen von Haushalten verwendet werden. Der ohnehin als Vorfluter der Kläranlage Plön dienende Kleine Plöner See wird im Projekt als Modell untersucht, um die Potentiale einer solchen Wassereinleitung zur Verbesserung der Wasserqualität ermitteln zu können.

Im bisherigen Projektverlauf konnte bereits gezeigt werden, dass die verwendete Mikroalgenmischkultur schnell auf veränderte Umweltbedingungen reagieren kann. So zeigten sich zwar Veränderungen der Artzusammensetzung, die Reinigungsleistung war jedoch auf einem konstanten Niveau. Durch ständige Selektion auf ein Absinken der Algen im Photobioreaktor sowie im kleineren Versuchsmaßstab konnten Absinkgeschwindigkeiten erreicht werden, welche innerhalb von wenigen Minuten dazu führen, dass mehr als 99 % der Mischkultur auf den Boden der Anlage sinkt und wieder in die Glasröhren überführt werden kann.

Anika Große¹; Nuria Perujo¹; Alexander J Reisinger²; Patrick Fink¹; Dietrich Borchardt¹; Daniel Graeber¹

¹ UFZ - Helmholtz Centre for Environmental Research; ² University of Florida - Gainesville, FL

Session: A07 (Poster)

Human impacts on aquatic ecosystems alter environmental conditions in various ways. Clearcutting or dieback of forests alter light availability whereas peatland drainage and point and diffuse sources alter carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations, as well as their ratios (C:N:P ratio), leading to nitrate enrichment in many streams. We were interested in how a more balanced C:N:P ratio closer to microbial needs and increased light availability affect the uptake of nitrate from the water column in streams and its longer-term retention in biofilms.

To investigate this question, we conducted a streamside mobile mesocosm experiment with artificial flumes in the Harz Mountains, Central Germany. The catchment area is characterized by forest dieback in the upstream regions, leading to increased nitrate concentrations and an imbalanced C:N:P ratio, particularly deficient in C and P relative to N. Using a full-factorial design with two different light and C:N:P conditions, we measured nitrate uptake by biofilms with a stable isotope tracer addition. Additionally, we measured the remaining nitrate tracer in the biofilms 24 hours and 6 days after the addition to study decay patterns.

We found significantly higher nitrate uptake under more balanced C:N:P ratios, while light had a less clear effect. The longer-term nitrate retention followed the same pattern as the nitrate uptake. This suggests that stoichiometric restoration should be considered when discussing plans to reduce the risk of high nitrate concentrations and eutrophication in streams.

Dr. Bertram Boehrer; Marius Mangold

UFZ - Helmholtz Centre for Environmental Research

Session: A07 (Poster)

Gelöstes Methan im geschichteten Tiefenwasser des Kivusees in Ostafrika stellt eine wichtige Energieressource für die Anrainerstaaten dar. Um die Veränderungen durch die industrielle Nutzung überwachen zu können, ist es notwendig, die gelösten Gase zuverlässig und genau zu messen. Wenn stark übersättigte Wasserproben aus der Tiefe des Sees genommen werden, bilden sich aufgrund des Druckabfalls Gasblasen. Um diese quantitativ und exakt zu berücksichtigen, wurden Messungen mit Probebeuteln durchgeführt, um entstehende Blasen vollständig zu sammeln. Um das Volumen dieser Gasblasen und damit die Gaskonzentration in der Probe genau berechnen zu können, wird in dieser Arbeit ein System entwickelt, das das Volumen mit einer Genauigkeit besser als 1 % bestimmt. Dazu wird der Beutel in eine mit Wasser gefüllte Glasglocke gestellt und das Gasvolumen durch Wiegen des verdrängten Wassers bestimmt. Für die numerische Berechnung wird das Computerprogramm KIVUBAG entwickelt, das die komplexe Auswertung so genau, einfach und fehlerfrei wie möglich durchführt. Das entwickelte Programm ist auf den Einsatz am Kivusee spezialisiert und ermöglicht es dem technischen Personal, präzise Messungen durchzuführen. Konzeptionell kann die beschriebene Methode auf jeden tiefen See ausgeweitet werden.

Dr. Marlen Heinz¹; Dr. Stefan Lorenz¹; Dr. Karin Meinikmann²

¹ Julius Kühn-Institut (JKI) Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen; ² Landesamt für Umwelt (LfU) Brandenburg

Session: A07 (Poster)

Deutschlandweit befinden sich in der Agrarlandschaft tausende von kleinen Standgewässern. Aufgrund des Klimawandels trocknen diese immer häufiger und über längere Zeit fast vollständig aus. Insbesondere nur zeitweise überflutete Gewässerbereiche können dabei gegenüber permanent überstauten Bereichen deutlich mehr CO2 emittieren (Keller et al., 2020; Obrador et al., 2018; Reverey et al., 2018). In Norddeutschland zeichnen sich kleine Standgewässer durch organikreiches Sediment aus, dessen verstärkter Abbau in Phasen der Austrocknung und Wiedervernässung zu erhöhten CO2-Emissionen im Vergleich zum permanent überfluteten Zustand führen kann. Die Verlängerung der Überflutungsdauer sowie die Reduktion des organikreichen Gewässersediments als CO2-Quelle könnten die CO2-Emissionen aus kleinen Standgewässern reduzieren. Das Projekt „Wiedervernässung von Agrargewässern als Klimaschutz-Sofortmaßnahme (WAKS)“ begleitet die Revitalisierungsmaßnahmen eines dauerhaft fast vollständig ausgetrockneten Kleingewässers auf einer Agrarfläche durch einen landwirtschaftlichen Betrieb mittels Entschlammung. Die Effekte der Entschlammungsmaßnahme auf die CO2-Emissionen werden vergleichend an dem wiedervernässten Gewässer und denen eines nicht-wiedervernässten Referenzgewässers, als spezifische Gas-Fluss-Messungen mit in situ-Messkammern und Infrarot-Gasanalyzer (Frankignoulle, 1988, Obrador et al. 2018, Catalan et al. 2014) während unterschiedlicher hydrologischer Phasen und in verschiedenen Gewässerbereichen untersucht. Die Entschlammungsmaßnahme hat zu einem permanenten Wiederanstieg des Wasserspiegels und der Vergrößerung der dauerhaft überfluteten Bereiche im Gewässer geführt. Erste Ergebnisse zeigen zeitweise deutlich verminderte CO2-Flüsse aus dem wiedervernässtem Gewässer im Vergleich zum Referenzgewässer.

Catalán et al. (2014) https://doi.org/10.23818/limn.33.27

Frankignoulle, M. (1988) https://doi.org/https://doi.org/10.4319/lo.1988.33.3.0313

Keller et al. (2020) https://doi.org/10.1038/s41467-020-15929-y

Obrador et al. (2018) https://doi.org/10.1038/s41598-018-20969-y

Reverey et al. (2018) https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.220

Session A08

Simon Zonkpoedjre; Dr. Katrin Wendt-Potthoff

Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ)

Session: A08 (Poster)

Bautzen Reservoir, a crucial freshwater system in eastern Germany, faces significant challenges due to its multifaceted uses, including cooling for coal-fired power stations, fish farming, and agricultural irrigation. Human activities and the inflow of River Spree result in plastic garbage pollution, especially in Oehna pre-dam. We aim to explore the influence of polymer type, size, and shape on the colonization of plastic particles by eukaryotic communities there by collecting floating macroplastic particles and by conducting in situ experiments.

During the first sampling campaign in November 2023, 13 visible plastic items were collected from the ice-free shoreline zone of the pre-dam using a boat and a collection time of 30 minutes. The second sampling campaign in April 2024, yielded a total of 39 plastic items within 1 hour and 12 minutes.

The collected plastic particles included shopping bags, shoes, children’s toys, rubber cups, rubber items, water and juice bottles, Styrofoam, and product labels. Sizes ranged from 32 mm to 700 mm, with an average size of 165.4 mm. Styrofoam was the most common, with 11 out of 39 collected particles. The plastics were documented, sectioned, and stored for polymer identification and biological colonization assessment (microscopy and molecular analysis) to elucidate the composition of attached communities and the potential ecological roles of plastic debris in freshwater environments.

Preliminary results from microscopy revealed significant colonization of plastic items by metazoans (rotifers, nematodes, Ceratopogonidae larvae, Nauplius larvae, tardigrades, gastrotrichs, chydorids, cyclopoids, snails) and protists (ciliates, diatoms, green algae, amoebae, heliozoa, Stentor). Colonization was influenced by the physical properties of the plastics, such as colour and material type, and by season. Transparent and white items, particularly those made of foam material, showed higher levels of organism attachment compared to coloured items. Foam materials exhibited exclusive nematode colonization due to their porous structure. Organism diversity and richness on the items from the April sampling were 2-3 times higher compared to November, likely due to seasonal effects. These findings suggest that the physical characteristics of plastics play a significant role in their ecological impact, particularly in terms of providing habitats for meiofauna.

Robin Burgold¹; Dr. Roman Klemz²; Harmut Wassmann²; Okkar Aung¹; Dr. Erika Martinez¹; Dr. Anne Wagner¹; Prof. Dr. Martin Kaupenjohann¹; Prof. Dr. Ulrich Szewzyk¹; Dr. Myriel Cooper¹

¹ TU Berlin; ² Büro Wassmann

Session: A08 (Poster)

Urban water bodies are often exposed to high levels of nutrients and pollutants from stormwater runoff. Various remediation and supportive treatments are currently being trialed, with varying success depending on the lake’s contamination profile.

One formerly eutrophic urban lake has improved its ecological status through a combined treatment with calcium nitrate and oxygen-enriched water. In addition, another urban lake is currently undergoing treatment and preliminary results indicate initial improvements in water quality. However, the impact of this strategy on the microbial community remained unknown. Moreover, concerns arose with respect to increased cyanotoxin production or the mobilization of metals and metalloids from sediments into the water.

We evaluated the risks and benefits of this stabilization strategy, focusing on the effects on the sediment microbial community before and after treatment. Further, the evolution of inorganic and organic parameters in sediment, pore, bottom, and surface water was followed using a combination of molecular and chemical analytical methods.

Nitrate concentrations increased after the start of the treatment, but fell below drinking water thresholds over the course of the season. The treatment strategy effectively inhibited the release of legacy phosphate from the sediments into the water. Hydrogen sulfide production was suppressed. Despite high total concentrations of lead and other metals in the sediments, no increase in lead concentrations in the bottom water or epilimnion was detected with treatment. This is in contrast to previous results from laboratory-scale studies. The treatment did not appear to adversely affect the microbial community, as evidenced by the lack of major shifts in the community over the treatment period, except for a decrease in potentially methanogenic archaea over time. This indicates a reduction in CO2 respiration. Despite the detection of Microcystis in the sediment microbial community, no Microcystis in the epilimnion and no Microcystin-LR at all were detected by qPCR and HPLC analysis, respectively.

Although nitrate is often considered an environmental pollutant, its controlled introduction in this scenario had a beneficial effect on the lake. Furthermore, the predicted problems of metal mobilization and microcystin production were not observed. The treatment has the potential to be an effective tool for supporting lakes that are experiencing stress due to urban contamination.

Session A09

Annegret Just¹; Stig Bartel²; Dr. Detlev Degering²; Dr. Maximilian P. Lau¹

¹ Technische Universität Bergakademie Freiberg; ² VKTA – Strahlenschutz, Analytik & Entsorgung Rossendorf e. V. Underground Laboratory Felsenkeller

Session: A09 (Poster)

The Anthropocene, the proposed geological epoch characterized by substantial human impact on Earth’s geology and ecosystems, has received significant scientific attention, notably through the efforts by the Anthropocene working group (AWG) to assess the stratigraphic evidence for the Anthropocene.1 Determining the Anthropocene onset in long-term Earth archives such as lake sediments is essential for understanding the extent and dynamic of anthropogenic changes. This study aims to identify the proposed boundary for the beginning of the Anthropocene in the sediment core of Lake Stechlin, Germany, using a reproducible workflow. With a combination of dating, chemical analyses and radioisotope quantification, we seek to identify specific anthropogenic events and associated shifts in the sediment characteristics. Sediment dating is based on Pb-210 for establishing a continuous age-depth profile. Analysis of Cs-137 and Am-241 is used to identify specific anthropogenic events. Chemical analyses include high-resolution analysis of organic and inorganic sediment constituents to assess changes in lake functioning, pollution levels and other anthropogenic impacts. Preliminary results reveal distinct stratigraphic changes in sediment composition, corresponding with historical records and calibrated with proxies from the nuclear weapon tests of the 1950s and the Chernobyl accident from 1986. These findings indicate that the onset of the Anthropocene, as proposed by the AWG, can be effectively marked within the sediment core of Lake Stechlin. The results contribute to the growing body of evidence supporting the formal recognition of the Anthropocene as a distinct geological epoch marked by significant human influence on natural processes.

1 Rosol, C., Schäfer, G. N., Turner, S. D., Waters, C. N., Head, M. J., Zalasiewicz, J., Rossée, C., Renn, J., Klingan, K., & Scherer, B. M. (2023). Evidence and experiment: Curating contexts of Anthropocene geology. The Anthropocene Review, 10(1), 330-339.

Dr. Claudia Hellmann; Angela Berlin

biota - Institut für ökologische Forschung und Planung GmbH

Session: A09 (Poster)

Die Mildenitz ist ein Tieflandfluss im westlichen Mecklenburg-Vorpommern mit einer Länge von 36 km, der sich von der Quelle bei Karow südlich des Damerower Sees bis zur Mündung in die Warnow oberhalb von Sternberg durch den Landkreis Ludwigslust-Parchim erstreckt. Er fließt dabei durch unterschiedlichste Landschaften, u.a. das naturnahe Durchbruchstal bei Kläden und mehrere Seen wie Goldberger See und Dobbertiner See und ändert dabei den Fließgewässertyp vom niedermoorgeprägten teilmineralischen Fluss zum sandgeprägten bis kiesgeprägten Tieflandfluss. Seit Beginn des Gewässermonitorings in den 2000er Jahren wird die Mildenitz durch das Land MV hinsichtlich seines ökologischen Zustands in Bezug auf das Makrozoobenthos mehrmals im Jahr mit unterschiedlichen Methoden (AQEM, Kescheraufsammlung, Lichtfang) untersucht. Daher existieren mehrere Jahresdatensätze zur Zusammensetzung des Makrozoobenthos im Längsverlauf der Mildenitz. Die hier vorgestellten Ergebnisse fokussieren hauptsächlich auf die Entwicklung der Artenzahlen, die Diversität ausgewählter Taxa-Gruppen (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, Coleoptera, Odonata, Mollusken) und die Veränderung in der ökologischen Funktionalität anhand der Gildenanteile. Zusätzlich gibt es Bewertungen des ökologische Zustands nach PERLODES und dem Standorttypieindex aus den letzten 15 Jahren. Dabei fällt auf, dass die Artenzahlen von den früheren Untersuchungsjahren bis heute meist ähnlich hoch geblieben sind. Die Funktionalität dagegen, gemessen an den Anteilen der ökologischen Gilden, hat sich mit den Jahren an den meisten Abschnitten der Mildenitz tendenziell dem standorttypischen Referenzzustand des jeweiligen Gewässertyps angenähert. Generell zeigten alle untersuchten Abschnitte eine sehr gute bis gute Annäherung der ökologischen Gildenanteile an die Referenzbedingungen, obwohl diese oft nicht mit den ökologischen Bewertungsergebnissen nach WRRL konform gehen. Ebenso sind in den letzten Jahren sehr seltene oder für das Land MV neue Arten der Köcherfliegen vermehrt aufgetreten (z.B. Athripsodes commutatus, Leptocerus interruptus, Hydroptila valesiaca).

Prof. Dr. Ralph Schill¹; Meinolf Asshoff²; Rainer Borcherding³; Prof. Dr. Franz Brümmer¹; Björn Marten Philipps³; Beate Rendgen-Heugle⁴; Wolfgang Schröder⁵; Thomas Uher⁶

¹ Universität Stuttgart; ² geoGLIS GmbH & Co. KG; ³ Schutzstation Wattenmeer e.V.; ⁴ aquatil gGmbH; ⁵ netzweber GmbH; ⁶ SiSol Systems

Session: A09 (Poster)

Bestimmungsschlüssel sind wichtige Werkzeuge für die Erfassung der Biologischen Vielfalt. Die Wahl zwischen einem dichotomen oder einem polytomen Schlüssel hängt meist von der spezifischen Anwendung, der Artenvielfalt des untersuchten Gebiets und den praktischen Anforderungen der Nutzer*inne ab. Gerade im Bildungsbereich und Citzen Science kann eine Kombination beider Methoden oft die besten Ergebnisse liefern, indem sie Genauigkeit mit Benutzerfreundlichkeit verbindet.

Die neue naturkundliche App „LakeExplorer“ bietet diese Benutzerfreundlichkeit für über 800 Tier- und Pflanzenarten und liefert ausführliche Informationen zu Merkmalen, Lebensweise und Vorkommen. Sie spricht gezielt Naturinteressierte und Wassersportler*innen an und ist kostenfrei sowohl als App als auch als klassische Webseite verfügbar.

In dieser Posterpräsentation erläutern wir die Bestimmungsschritte für verschiedene Tiergruppen und laden Sie ein, dies selbst auszuprobieren. Scannen Sie einfach den QR-Code, laden Sie die App herunter und versuchen Sie sich an der Identifikation der abgebildeten Tiere.

Das Projekt “LakeExplorer - Citizen Science taucht ab!” wird gefördert im Bundesprogramm Biologische Vielfalt durch das Bundesamt für Naturschutz mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz sowie durch die Bingo!-Umweltlotterie Schleswig-Holstein.

Prof. Dr. Ralph Schill¹; Thomas Uher²

¹ Universität Stuttgart; ² SiSol Systems

Session: A09 (Poster)

LocalCosmos ist ein innovativer App-Baukasten, der es ermöglicht, naturschutzbezogene Anwendungen ganz ohne Programmierkenntnisse zu erstellen. Die mit Local Cosmos erstellten Apps können auf verschiedene Anwendungsbereiche ausgerichtet sein, wie Bestimmung, Monitoring oder Bildung. Local Cosmos wurde entwickelt, um sowohl Instituten als auch engagierten Einzelpersonen ein vielseitiges Instrument zur Verfügung zu stellen. Local Cosmos ist quelloffen, gehört der Allgemeinheit und kann von allen Interessierten genutzt werden.

Das Herzstück von Local Cosmos ist der modulare Aufbau. Es steht eine Vielzahl von Komponenten zur Verfügung, darunter Bestimmungsschlüssel, Beobachtungsformulare, Artensteckbriefe, Artikelinhalte und interaktive Karten, mit denen Apps nach individuellen Vorstellungen gestaltet werden können. Jede dieser Komponenten ist mit individuellen Inhalten füllbar.

Die Erstellung eines Bestimmungsschlüssels erfolgt, indem man Merkmale und Arten eingibt. Die Bestimmung kann sich über mehrere Ebenen erstrecken, die wiederum jeweils dichotom, polytom oder matrixbasiert sein können. So sind sowohl einfache als auch sehr komplexe Bestimmungsgänge möglich.

Der innovative App-Baukasten wurde im Rahmen des Projekts “LakeExplorer - Citizen Science taucht ab!” erstellt, gefördert im Bundesprogramm Biologische Vielfalt durch das Bundesamt für Naturschutz mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz sowie durch die Bingo!-Umweltlotterie Schleswig-Holstein.

Prof. Dr. Ralph Schill¹; Daniela Klug²

¹ Universität Stuttgart; ² Landestauchsportverband Sachsen e.V.

Session: A09 (Poster)

Das digitale Bildungsformat „School’s out!?“ des Naturkundemuseums Leipzig bietet Kindern und Jugendlichen Einblicke in die Welt der Naturkunde. In der vierten Staffel „Abgetaucht“ kooperiert das Museum mit der Sächsischen Landesstiftung Natur und Umwelt sowie dem Landestauchsportverband Sachsen e.V., um Gewässer in Sachsen zu erforschen. Über acht Episoden hinweg beleuchten Sporttaucherinnen und Wissenschaftlerinnen die Unterwasserwelt der Bergbaufolgegewässer wie dem Kulkwitzer und dem Störmthaler See.

Die Kooperation ist ein gelungenes Beispiel für Citizen Science, indem Sporttaucherinnen aktiv Daten sammeln, die zum Schutz der Gewässer beitragen. Diese Herangehensweise verbessert das wissenschaftliche Verständnis der Teilnehmerinnen und verankert die Wissenschaft in der Gesellschaft.

„School’s out!?“ stärkt das Bewusstsein für ökologische Praktiken. Durch die Verbindung von Sporttauchaktivitäten mit Forschung lernen Jugendliche die Bedeutung des Umweltschutzes kennen. Diese praxisnahe Bildung vermittelt Kenntnisse, die für eine nachhaltige Zukunft wichtig sind.

Die Kooperation zwischen verschiedenen Institutionen ermöglicht es, komplexe Umweltfragen zu adressieren und fördert die Vernetzung zwischen Wissenschaft, Bildung und Freizeit. Die Unterstützung durch den Verband Deutscher Sporttaucher e.V. und dem NABU Bundesfachausschuss Lebendige Seen unterstreicht die Bedeutung solcher Projekte für das Umweltbewusstsein und die nachhaltige Entwicklung.

Yana Cherepinina¹; Carmen Gallas²; Philipp Höhn²; Fabian Itzel²; Prof. Dr. Ute Hansen¹

¹ Hochschule Rhein-Waal; ² Linksniederrheinische Entwässerungs-Genossenschaft

Session: A09 (Poster)

Nitrate (NO₃⁻) plays an important role for numerous biological processes. Nitrate is essential for plant growth, maintaining the nitrogen balance in ecosystems as part of the natural nitrogen cycle. However, high amounts of nitrate in soils can lead to contaminations of groundwater by leaching.

The aim of the study was to analyse regional groundwater nitrate concentrations to understand the relationship between land use and nitrate pollution in the Left Lower Rhine region, which includes densely populated and industrialized areas, as well as forests and predominantly agricultural lands.

A dataset from 1965 to 2022, consisting of 23,819 recordings of nitrate concentrations in groundwater from numerous stations in the Left Lower Rhine region, was evaluated. The study aimed to identify the most suitable measure of central tendency for regional groundwater NO₃⁻ levels each year. Stations in vegetated areas were compared to those in settlements, with the latter showing higher average nitrate levels. Nitrate levels in groundwater under forests and shrub land were similar to those in agricultural areas, indicating that the higher nitrate pollution in settlements likely reflects anthropogenic pressure from sewage leaks, residential fertilizer use, industrial activities, and reduced aquifer replenishment due to sealed surfaces.

Regarding the trend, it was found that groundwater nitrate levels tended to decrease over the 57 years of investigation. However, changes in the number and location of stations from 1965 to 1993 introduce some uncertainty to this result. From 1993 onwards, the stations included in the analysis remained more stable, providing a clearer picture of the trends in nitrate levels. From 1993 to 2022, the test results for the stations with vegetation indicate a continued decrease in nitrate levels, with a 99.95% confidence that this trend is not random and statistically significant. Conversely, the settlement stations did not show a statistically significant trend for that period.

Prof. Dr. Ralph Schill¹; Alexander Ramm²; Joachim Weiss²; Klaus Bauerfeind²; Bernd Vogel²; Jennifer Tersteegen³; Isabell Hentschel²; Ralf Saupe²; Ricarda Semper²; Steffen Schibille²; Katja Winkler²; Franz Brümmer¹; Ralph-Walter Müller¹; Christin Müller⁴

¹ Universität Stuttgart; ² Landestauchsportverband Sachsen e.V.; ³ Aalto University; ⁴ Landestauchsportverband Sachsen-Anhalt e.V.

Session: A09 (Poster)

Die Seenlandschaften Mitteldeutschlands, insbesondere das Leipziger Neuseenland, entstanden aus umfangreichen Renaturierungsprojekten ehemaliger Tagebauregionen. Der 2014 eröffnete Störmthaler See mit einer Fläche von 733 Hektar ist ein zentrales Element dieser neuen Wasserlandschaft. Er bietet Einblicke in die ökologischen Transformationen und die Besiedlung der künstlich geschaffenen Gewässer. Historisch als “Kleines Venedig” bekannt, erfuhr die Region nach der Entdeckung von Braunkohle im Jahr 1704 durch den Tagebau, der von 1937 bis 1994 betrieben wurde, dramatische Veränderungen, die zur Umsiedlung von 8700 Einwohnern führten.

Das Monitoring des Störmthaler Sees umfasst physikalische, geologische, biologische und chemische Untersuchungen. Regelmäßige Messungen von Temperatur, Leitfähigkeit und Sichttiefe sowie Sedimentanalysen ergänzen die geologischen Informationen. Biologische Studien konzentrieren sich auf die Makrophyten und die biologische Vielfalt.

Sporttaucherinnen leisten durch autorisierte Tauchgänge einen wertvollen Beitrag zum Monitoring, indem sie zusätzliche Daten liefern, die die wissenschaftlichen Erkenntnisse erweitern. Diese durch Schulungen unterstützten Citizen Science-Initiativen tragen zu einer umfangreichen Datensammlung bei. Die Renaturierungs- und Überwachungsmaßnahmen am Störmthaler See ermöglichen tiefgreifende Einblicke in die ökologische Entwicklung der neuen Seenlandschaften und fördern durch die Zusammenarbeit von Wissenschaftlerinnen, Sporttaucher*innen und verschiedenen Organisationen die nachhaltige Bewirtschaftung und den Schutz dieser einzigartigen Ökosysteme.

Dr. Holger Dienemann

Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft (BfUL)

Session: A09 (Poster)

Die Sichttiefenbestimmung zählt seit über 100 Jahren zu den Standarduntersuchungsmethoden von Seen. Im Gegensatz zur Temperatur, gestaltet sich die automatische Erfassung der Sichttiefe schwieriger.

Die Idee zur Lösung des Problems basiert auf dem Einsatz einer Wildtierkamera und dem Bau eines Sichttiefengestells mit mehren Sichtscheiben.

Der erste Prototyp hatte nur 4 Sichtscheiben im Abstand von 0,5 m. Beim nachfolgenden Modell,

erweiterten wir auf 6 Sichtscheiben, was allerdings für das Reinigen eines höheren Aufwands bedarf.

Zum Erfassung der Sichtscheiben wird eine einfache Wildtierkamera genutzt. Die Annahme, dass eine einmalige tägliche Aufzeichnung ausreichend ist, stellt sich als illusorisch dar. Hintergrund sind starker Wellengang oder ungünstige Lichtverhältnisse.

Damit der Unterschied zwischen dem Kameraauge und dem menschlichen Auge minimiert wird, erfolgten Vergleichsmessungen zwischen Kamera und realen Personen.

Um die Aufzeichnungen zu beurteilen, wurde eine entsprechende Auflösung am Bildschirm festgelegt und „nur“ zwei Personen mit dem Auswerten der Aufnahmen beauftragt: Eine zeit- und nervenraubende Arbeit.

Da die Zeit sehr begrenzt ist, beschreiten wir nun den Weg einer automatischen Bilderkennung.

Session A10

Julian Enß; Dr. Christian K. Feld

Universität Duisburg-Essen

Session: A01 (Poster)

Lateral dispersal is crucial for Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera (EPT) to colonize new habitats along and across stream networks. Understanding the factors that influence lateral dispersal is essential for predicting and managing the biodiversity and connectivity of stream ecosystems. Therefore, we investigated the role of body morphology, land use, and instream physical habitat quality on the lateral distance travelled by EPT taxa in two sand-bottom lowland streams in Germany. We deployed seven Malaise traps at each of seven different sampling sites at distances ranging from 5 m to 200 m perpendicular to the investigated streams. A total of 650 specimens belonging to 49 taxa (6 Ephemeroptera, 2 Plecoptera, and 41 Trichoptera) were collected, and each specimen’s body and wing sizes were measured. In general, we observed a non-linear decrease of collected specimens with increasing distance to the stream. Average dispersal distances differed between insect orders, individual species, and sex, but also between sites. Land use and physical habitat quality were found to influence dispersal distances too. Body and wing morphometrical data of some taxa correlated with dispersal distances. We found specimens with longer bodies and forewings, and larger wing surfaces to travel farther. These findings have implications for conservation and habitat restoration of lotic ecosystems.

Dr. Anja Scherwaß¹; Dr. Frank Nitsche²

¹ Universität zu Köln, Biozentrum; ² Universität zu Köln

Session: A09 (Poster)

Die Ökologische Rheinstation, die bereits seit einigen Jahrzehnten für die Forschung an Süßwasserorganismen intensiv genutzt wird, wurde in den letzten Jahren neben der Nutzung für die Forschung auch im Rahmen eines sogenannten ‚Science Labs‘ genutzt. ‚Science Labs‘ sind (wissenschaftliche) Einrichtungen bzw. Forschungslabore, in denen Schülerinnen und Schüler an verschiedene aktuelle Forschungsthemen und neueste Methoden in der Praxis herangeführt werden.

Diese ‚Labore‘ ermöglichen gleichzeitig den Studierenden des Lehrerberufs, die Betreuung von Schulklassen, die die Science Labs besuchen, direkt mit Bezug auf aktuelle bzw. wichtige (Forschungs-)Themen zu erlernen – sie bieten also den Studierenden die Möglichkeit, erste Erfahrungen mit fachspezifischer Lehre zu machen und der Anwendung bisher erlernter didaktischer Methoden zu üben. Dabei ist auch Voraussetzung, dass sich die bei dem Schülerbesuch angewandten Themen im Lehrplan des Fach Biologie (in vorliegenden Fall für das Lehramt Gymnasium/Gesamtschule und Berufskolleg) wiederfinden.

Auf der Ökologischen Rheinstation liegt der Themenfokus des dort stattfindenden ‘Science Labs’ auf aktuellen Forschungs- bzw. Wissenschaftsthemen im ökologisch-limnologischen Bereich. Durch die Nutzung der auf der Station befindlichen Fließwasserlabore, die mit Wasser direkt aus dem Rhein kommend gespeist werden kann dabei z. B. die Erforschung und Betrachtung der Ökologie der im Rhein lebenden Organismen lebens-/ sehr realitätsnah ermöglicht werden.

Auf dem Poster werden beispielhaft Themen und Methoden aufgezeigt, die im Rahmen des Science Labs auf der Ökologischen Rheinstation in den letzten Modulen von Lehramtsstudierenden vermittelt wurden und werden.

Session S04

Bianca Dörgeloh; Prof. Dr. Sonja Jähnig; PD Dr. Martin Pusch

Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) im Forschungsverbund Berlin e.V.

Session: S04/S05 (Poster)

Entwicklung des Makrozoobenthos der Oder nach der Katastrophe von 2022

Im Sommer 2022 war die Oder von einem Massensterben betroffen, welches durch eine Massenentwicklung der Brackwasseralge Prymnesium parvum verursacht wurde. Zu den stark betroffenen Gruppen zählten – neben den Fischen – auch Schnecken und Muscheln. Auch weitere Gruppen des Makrozoobenthos waren möglicherweise betroffen, was jedoch nicht dokumentiert ist.

Die Auswirkungen auf alle Gruppen des Makrozoobenthos sind weitgehend unbekannt. Seit November 2022 – also etwa 2 Monate nach der Katastrophe –untersuchen wir die Entwicklung des gesamten Spektrums an Makrozoobenthos der watbaren Uferbereiche der Oder. Mittels Kick-Netz-Sampling werden verschiedene Habitate wie Steine, Sand oder Makrophyten entlang des deutschen Ufers der Oder zwischen Ratzdorf und Gartz beprobt.

Die Besiedlung der Oder durch benthische Wirbellose wurde im November 2022 von Flohkrebsen (Gammaridae), Zuckmücken (Chironomidae) und Schnecken (Gastropoda) dominiert. An einigen Probenstellen gibt es größere Vorkommen an Köcherfliegen (Trichoptera) und/oder Schlickkrebsen (Corophiidae). An zwei Standorten konnte die Eintagsfliegenart Ametropus fragilis nachgewiesen werden. Einige Proben wiesen viele leere Schneckenhäuser von Viviparus sp. auf. Großmuscheln wurden nur in sehr geringer Abundanz gefunden. Im Juni 2023 und im April/Mai 2024 konnten jedoch einige junge Exemplare der Großen Flussmuschel (Unio tumidus) nachgewiesen werden, was eine Erholung dieser Art andeuten könnte. Eine erneute Prymnesium parvum-Blüte könnte diese Erholungstendenz gefährden. Ein eindeutiger Erholungstrend kann allerdings aufgrund der überlagernden saisonalen Dynamik bisher noch nicht gezeigt werden.

Nora König¹ ²; Svenja Balzer¹ ²; Eleanor Eberlein¹ ²; Gwendoline A. David¹; Mark O. Gessner¹ ²

¹ Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), Abteilung für Plankton und Mikrobielle Ökologie; ² Technische Universität Berlin, Institut für Ökologie

Session: S04/S05 (Poster)

Leaf-litter decomposition by aquatic fungi and macroinvertebrates is a key process in running waters, which holds potential to assess impacts of environmental disturbances on ecosystem functioning. The aim of the present study was to gain insight into whether the disastrous toxic algal bloom of Prymnesium parvum in the Oder River in the summer of 2022 affected the decomposition process and the associated microbial and macroinvertebrate communities. We assembled standardized litter packs (4.0 g air-dried Alnus glutinosa leaves) in November 2022 and 2023, placed them in fine-mesh and coarse-mesh bags, and secured six pairs of bags each at six sites extending ~200 km along the German shore of the Oder River. We retrieved the bags 3-4 months after exposure to determine decomposition rates, fungal and macroinvertebrate biomass, microbial respiration, macroinvertebrate community composition, and the sporulation of aquatic hyphomycetes. To identify and count these spores, we have started to develop a semi-automated method using FlowCam imaging and machine learning. Specifically, we trained a decision tree using spore properties on images obtained with pure cultures. Based on 87,000 individual observations, our model identified the selected fungal species with an accuracy of 90%. Once optimized for a large number of species, this approach will greatly facilitate analyses of aquatic hyphomycetes and the role of these fungi in litter decomposition and for river ecosystem monitoring.Overall, our experiments showed that leaf litter was colonized by aquatic hyphomycetes and macroinvertebrates even in the autumn and winter immediately following the toxic bloom, notwithstanding a massive fish kill and substantial macroinvertebrate mortality in 2022. Differences in decomposition rates were detected among sites, but neither an upstream-downstream gradient nor another spatial pattern emerged. However, interannual differences were apparent, with decay rates significantly reduced in the second year, apart from one site. Continued studies will have to show whether or not this temporal difference reflects a trend.

Session S05

Florian Kratz; Jun.-Prof. Maximilian Lau

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Session: S04/S05 (Poster)

For the last decades, Saxony’s (drinking water) reservoirs showed increasing trends in dissolved organic carbon (DOC) concentrations, threatening the provision of drinking water. Similar to other surface waters in Europe and North America, climate change and rising precipitation pH are considered to be the main causes of the DOC increases. To understand the dynamic of DOC in a terrestrial-aquatic system, we model the Sosa reservoir using a physical 1D layer model (GLM) coupled to a hydrochemical, 2-layer carbon model (sensu Delany et al. 2023). Using this framework, we investigate the load of carbon to the system and the fate of various carbon fractions in water body and sediment. We study the effects of changed physical conditions caused by climate change in combination with proposed measures aimed at reducing DOC loads from the catchment. We discuss the prognosis performance of such a coupled carbon modelling framework.

Session S06

Steffen Hackbusch; Fabian Große; Andreas Schöl

Federal Institute of Hydrology (BfG) / Bundesanstalt für Gewässerkunde

Session: S06 (Poster)

In Ästuaren ändern sich entlang des Längsprofiles die Parameter der Gewässergüte und haben damit einen entscheidenden Einfluss auf das Ökosystem. Die Tideelbe, zwischen dem Wehr in Geesthacht und Cuxhaven, ist ein durch den Hamburger Hafen und die damit verbundene Schifffahrt, stark anthropogen beeinflusstes Übergangsgewässer. Das Phytoplankton als entscheidender Primärproduzent bildet die Grundlage des aquatischen Ökosystems der Tideelbe. Dessen Wachstum ist von der Temperatur, sowie der Verfügbarkeit von Licht und gelösten Nährstoffen (Stickstoff und Phosphor) beeinflusst.

Regelmäßige von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) durchgeführte Längsprofilbereisungen der Tideelbe, vom marinen Bereich bei Cuxhaven bis zum Wehr Geesthacht im limnischen Bereich, geben quantitative Auskunft über den Chlorophyll-a-Gehalt (als Proxy für die Gesamtbiomasse des Phytoplanktons), die gelösten Nährstoffe, sowie die Zusammensetzung der Phytoplanktongemeinschaft. Für diese Untersuchung werden Messdaten aus insgesamt 22 Längsbereisungen während der Vegetationsperioden (April-September) der Jahre 2009 bis 2020 analysiert.

Diese Analyse liefert einen Einblick in den Zusammenhang zwischen verschiedenen Umweltfaktoren und der Phytoplanktongemeinschaft in der Tideelbe. Deren Biomasse und Artzusammensetzung korreliert dabei mit dem Salzgehalt, der sich im Längsverlauf und mit der Tide ändert. Darüber hinaus wurde untersucht, wie sich die Änderungen der Lichtverhältnisse und des Nährstoffangebotes um den Bereich des Trübungsmaximums (etwa km 650–km 700) auf die Verteilung der Phytoplanktonklassen auswirken.

Session S07

Niklas Heinemann¹; Dr. Soohyun Yang²; Prof. Dietrich Borchardt³; Dr. Luca Carraro⁴

¹ Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ ; ² Seoul National University; ³ Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ; ⁴ Eawag - Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology

Session: S07 (Poster)

Understanding the dynamics of algal responses at the entire scale of river networks is crucial

for maintaining appropriate water quality and ensuring healthy aquatic ecosystems. Branching

patterns of river networks provide a wide range of habitat conditions from small-shallow creeks

to large-deep streams and drive the diversity in nutrient uptake rate related to geomorphological

properties. Furthermore, particularly in the current Anthropocene era, considering human

activities (e.g., alteration in the magnitude and location of nutrient loading to rivers) is

inevitably required to enhance the essential understanding of algal dynamics. In this context,

we aim to investigate how river network structures and land cover distributions exert influence

on the coupled dynamics of nutrient and competing pelagic and benthic algal communities.

Three distinct catchment shapes – 1) narrow, 2) rectangular, and 3) square - with the same area

are covered to manifest a representative difference in river network structures. We employ

artificial river networks derived from the optimal channel network theory, allowing for specific scenarios and hypothesis testing. The created artificial river

networks lie within realistic boundaries in terms of both the Gravelius coefficient and form

factor. This study uses land cover classes (i.e., urbanized, agricultural,

semi-natural and natural areas) to formulate four archetypes of land cover distributions with the

same overall phosphorus load – 1) a single homogeneously organized, 2) randomly distributed,

3 and 4) with upstream and downstream clustered settlements, respectively. In addition,

we assess whether a spatial differentiation is needed for ecologically acceptable loads, such as

more stringent objectives for nutrients discharged to low-order streams. The layouts of artificial

river networks and the archetypes of land cover distributions are incorporated with the Coupled

Complex Algal-Nutrient Dynamics model, simulating the

dynamics of benthic and pelagic algae competing for light and the limiting nutrient (P) under

steady-state hydrologic conditions at the entire river network scale. Results show how the

interplay of river network structures, land cover patterns, and nutrient loading to low-order

streams critically affect the algal dynamics at the whole system scale. This paves the way for a

better mechanistic understanding of the interactions between landscape features, hydrological

factors and ensuing biological processes.

Session S08

Hanna Hartenfels; Franziska Klotz; Helmut Fischer; Sascha Krenek; Julia Kleinteich; Joana Thiel

Federal Institute of Hydrology (BfG) / Bundesanstalt für Gewässerkunde

Session: S08 (Poster)

Ecosystems worldwide are threatened by an increasing amount of cyanobacterial blooms that are fueled by eutrophication and warming waters in consequence of the climate crisis. Cyanobacteria can release toxins and deplete oxygen upon decomposition, endangering surrounding environments. Since 2017, cyanobacterial blooms of Microcystis are repeatedly observed in the river Moselle between France, Luxemburg and Germany. In terms of potential control mechanisms for these harmful algal blooms (HABs), biological control mechanisms via parasites specifically infecting cyanobacteria are discussed. Research has shown that cyanobacteria blooms can coincide with high abundances of parasitic organisms such as cyanophages, which are viruses specifically infecting cyanobacteria.

This study investigates the population dynamics of Microcystis aeruginosa and cyanophages that are known to specifically infect this species (e.g. Ma-LMM01) in the river Moselle. We follow the populations of Microcystis aeruginosa and their phages throughout the vegetation periods by quantification via droplet digital PCR (ddPCR). Furthermore, potential genetic variations within the populations of Microcystis and their phages are examined by long-read Oxford Nanopore Sequencing. In order to additionally asses the virus load of free viral particles in the water phase in the future, various protocols for virus isolation and concentration from river samples, as well as subsequent DNA extraction are tested. We intend to use this optimized protocol to follow population dynamics of Microcystis and their viruses over a potential HAB in 2024. These investigations aim towards gaining deeper understanding of Microcystis blooms and potential influencing factors like cyanophages in the river Moselle.

Session S09

Dr. Oliver Miler¹; Jens Peter Armbruster²; PD Dr. Wolfgang Ostendorp²

¹ AquaSciConsulting Dr. Miler; ² Limnologisches Institut, Universität Konstanz

Session: S09 (Poster)

Wir haben die Auswirkungen von Ufermauern auf die Makrozoobenthosbiozönose am nördlichen Bodenseeufer analysiert. Die Freilanduntersuchungen fanden an 5 Uferstrecken statt, die einen Gradienten von West nach Ost verlaufend abdeckten. Die Uferstrecken setzten sich jeweils aus einem Uferabschnitt mit und einem Uferabschnitt ohne Ufermauer zusammen, so dass diese paarweise verglichen werden konnten. Um die Effekte der Ufermauern zu erfassen, wurde an jedem Uferabschnitt eine ufernahe und eine uferferne Zone beprobt. Die Arbeitshypothese war, dass sich die Makrozoobenthosbiozönose in der ufernahen Zone von Ufern mit Mauer und naturnahen Ufern unterscheiden, während in den uferfernen Zonen aufgrund der nachlassenden Wirkung von Wind- und Schiffswellen bzw. der Wellenenergie-Reflektion der Mauer kein Unterschied mehr feststellbar ist. Beprobt wurde das Makrozoobenthos im natürlichen Substrat und an 3 unterschiedlichen Typen zuvor eingebrachter künstlicher Substrate (geringe (Betonplatte), mittlere (dreiteiliger Ziegel), hohe Oberflächenstruktur (Gabione)). Als zufälliger Faktor kamen die Wellenbelastungen, differenziert nach Windwellen und Schiffswellen hinzu. Erste Auswertungsergebnisse (paarweise t-Tests) zeigten, dass signifikante Unterschiede zwischen Ufern mit Mauer und naturnahen Ufern (1) vor allem an ufernahen Stellen, (2) schwerpunktmäßig an künstlichen Substraten vorhanden waren und (3) sich hauptsächlich bei taxonomischen Diversitätsmetriks, Abundanzen/% Anteile taxonomischer Gruppen und % Habitatpräferenzen (in absteigender Wichtigkeit) zeigten. Die taxonomische Diversität war geringer an Ufern mit Mauer als an naturnahen Ufern (Anzahl Taxa/Familien/Gattungen, Margalef-/Shannon-Wiener-Diversität, Evenness). Diese Unterschiede waren stärker an ufernahen als an uferfernen Probestellen ausgeprägt. Die Effekte der Präsenz von Ufermauern auf Messgrößen, basierend auf taxonomischen Gruppen und Habitatpräferenzen waren weniger einheitlich und schwieriger zu interpretieren. Natürliche Substrate zeigten analog zu Diversitätsmetriks geringere % Trichoptera, Anzahl EPT (Ephemeroptera, Trichoptera, Plecoptera) Taxa und % Lithalpräferenz an Ufern mit Mauer als an naturnahen Ufern mit stärkeren Unterschieden ufernah als uferfern. Insgesamt wirkten sich die Effekte von Ufermauern stärker auf Makrozoobenthosgemeinschaften im ufernahen als im uferfernen Litoral aus. Die Untersuchungen fanden im Rahmen des Forschungsprojekts SuBoLakes (https://www.subolakes.de) statt.

Session S11

Veronika Hillebrand¹; Andreas H. Dobler¹; Astrid N. Schwalb²; Jürgen Geist¹

¹ Technische Universität München; ² Texas State University

Session: S11 (Poster)

Heimische Süßwassermuscheln der Ordnung Unionida gehören zu den gefährdetsten Arten in Nordamerika und Europa. Mit der Verbreitung von invasiven Arten stellen insbesondere der Bewuchs und die Konkurrenz um Nahrung durch die invasive Zebramuschel Dreissena polymorpha große Bedrohungen für heimische Muscheln dar. In dieser Studie wurden die physiologischen Auswirkungen des Bewuchses durch D. polymorpha auf die europäische Große Teichmuschel Anodonta cygnea bei den Wassertemperaturen von 12, 19 und 25 °C untersucht. Das Laborexperiment wurde über eine Dauer von 28 Tagen durchgeführt und enthielt drei Versuchsgruppen: (1) Bewuchs von A. cygnea durch D. polymorpha, (2) Anwesenheit beider Arten, jedoch räumlich getrennt und (3) eine Kontrollgruppe, bei der A. cygnea und D. polymorpha in unterschiedlichen Behältern gehalten wurden. Verringerte Glykogen-, Glukose-. Lipid- und Proteinkonzentrationen in Gewebeproben von D. polymorpha deuteten darauf hin, dass höhere Wassertemperaturen physiologischen Stress bei D. polymorpha auslösten. Dreissena polymorpha, welche auf den Unioniden aufgewachsen waren, hatten erhöhte Konzentrationen der Speicherstoffe und profitierten demzufolge von dem Bewuchs. Die interspezifische Konkurrenz von D. polymorpha und A. cygnea wurde jedoch nicht von höheren Wassertemperaturen negativ verstärkt. Mögliche Störfaktoren des Versuchs waren die Glochidienabgabe von A. cygnea während des Experiments, die geringe Bewuchsintensität und der Temperaturstress von D. polymorpha. Diese Studie zeigt die Bedeutung von physiologischen Endpunkten bei der Untersuchung von interspezifischen Wechselwirkungen, insbesondere vor dem Hintergrund von zukünftigen Einflüssen des Klimawandels.

Session Z

Manuel Müller

Universität Koblenz, AG Fließgewässerökologie

Session: Z (Poster)

The escape behaviour of fish is variable and depends on several factors, such as learning, genetic predisposition and the hydromorphology. Behavioural adaptation due to changes in predation have been studied under laboratory conditions, but not in the wild. In this study, the escape behaviour and escape distance of brown trout (Salmo trutta fario) are analysed to gain initial insights into the feasibility of conducting behavioural experiments in the wild. It was shown that trout, grayling (Thymallus thymallus) and other fish species were generally not influenced by the presence of underwater cameras. Furthermore, it was demonstrated that the escape distance can be defined accurately. The trials carried out with trout showed measurable differences in escape distance between stream sections with varying frequencies of disturbance.

This approach uses synchronized cameras for the simultaneous observation of a moving dummy and fish, enabling a precise determination of the position of the fish relative to the dummy. The resolution and frame rate are sufficient to differentiate random movement from a defined escape response.

With this approach, behavioural changes caused by various stressors can be identified. The increasing number of cormorants in particular is likely to have an impact on salmonid populations in streams. The measurement of behavioural adaptation as a result of increasing cormorant predation could be useful in determining the extent of predation in rivers or river sections.

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