Biologische Untersuchung

Biologische Untersuchung
Biologische Qualitätselemente: Fische - Makrozoobenthos - Kieselalgen (Foto: Landesagentur für Umwelt)

Bei biologischen Untersuchungen von Fließgewässern wird das Vorkommen von verschiedenen Tieren und Pflanzen erhoben. Das Ergebnis ist die biologische Gewässerqualität, die angibt, wie gut ein Gewässer als Lebensraum für Tiere und Pflanzen geeignet ist.
Zu den Lebewesen in Fließgewässern zählen Fische, kleine wirbellose Tiere (Makrozoobenthos), Algen, Moose und Wasserpflanzen.

Grundlage für die Klassifizierung eines Gewässers ist der Vergleich mit einem passenden Referenzgewässer (möglichst natürliches, vom Menschen unbeeinflusstes Gewässer). Je ähnlicher ein Gewässer dem Referenzgewässer ist, desto besser ist seine Gewässergüte. Die biologische Gewässerqualität wird in fünf Klassen unterteilt, wobei die erste einem sehr guten Zustand und die fünfte einem schlechten Zustand entspricht.

In Südtirols Fließgewässern werden Fische, Makrozoobenthos und Kieselalgen untersucht. Die drei Untersuchungsergebnisse werden zu einem biologischen Gesamturteil zusammengefasst, das dem schlechtesten Einzelergebnis entspricht.

Hier werden die einzelnen Untersuchungsmethoden näher beschrieben.

Fische

Elektrofischfang (Foto: Landesagentur für Umwelt)

Eine Probestelle besteht aus einem etwa 100 m langem Gewässerabschnitt, der quantitativ beprobt wird. Die Beprobung wird vom Amt für Jagd und Fischerei durchgeführt und erfolgt mit einem Elektrofischfanggerät, das mit Batterie oder Motor betrieben wird. Die Abfischung wird flussaufwärts durchgeführt. Der beprobte Abschnitt wird zwei Mal befischt.

Für eine Elektroabfischung braucht es mindestens fünf Personen. Eine ist für Funktion und Kontrolle des Abfischungsgeräts verantwortlich, eine führt die Polstange, zwei sind mit Keschern ausgestattet und eine ist für den Transport der Fische in die bereitgestellten Becken zuständig.

 

Tabelle der Güteklassen

Nach der Abfischung werden von jedem Fisch verschiedene Parameter aufgenommen (Fischart, Größe, Gewicht, Besonderheiten, Foto), um ein genaues Bild von der vorhandenen Fischpopulation zu erhalten. Anschließend werden die Fische wieder in dem Gewässerabschnitt frei gelassen.
Mit den erhobenen Daten wird ein Index (indice dello stato ecologico delle comunità ittiche, ISECI) und somit eine Güteklasse berechnet. Dabei werden folgende fünf Parameter berücksichtigt:

- das Vorhandensein von heimischen Arten;

- der biologische Zustand (Struktur der Altersklassen und Biomasse);

- das Vorhandensein von Hybriden (aus heimischen und fremden Fischarten);

- das Vorhandensein von fremden Fischarten;

- das Vorhandensein von endemischen Fischarten.


Makrozoobenthos

Verschiedene Makroinvertebraten (Foto: Landesagentur für Umwelt)

Zum sogenannten Makrozoobenthos gehören verschiedene wirbellose Tiere, die am Gewässergrund leben, wie Insektenlarven (z. B. Steinfliegen, Eintagsfliegen, Köcherfliegen, Zweiflügler, Käfer, Libellen, Wanzen), Krebstiere, Schnecken, Muscheln, Ringelwürmer, Egel, Strudelwürmer u. a.

Die verschiedenen Tiergruppen reagieren unterschiedlich auf Umweltbedingungen. Aus der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft kann indirekt auf verschiedene Umweltfaktoren geschlossen werden. Da diese Tiere verhältnismäßig lange Lebenszyklen haben (Larvenstadium einige Monate bis mehrere Jahre), geben sie Aufschluss über Beeinträchtigungen verschiedenster chemisch-physikalischer, aber auch hydrologischer und morphologischer Faktoren in einem längeren Zeitraum.

Das Makrozoobenthos wird vom Biologischen Labor an den rund 140 Probenpunkten (siehe Geobrowser, Thema „Gewässerqualität“) an Südtirols Flüssen regelmäßig untersucht.

Beprobung des Makrozoobenthos (Foto: Landesagentur für Umwelt)

Die Beprobung des Makrozoobenthos erfolgt nach der Methode „Multi Habitat Sampling", was soviel bedeutet wie „Beprobung in verschiedenen Lebensräumen". Vor Beginn der Beprobung wird am zu untersuchenden Gewässerabschnitt die Zusammensetzung des Substrates im Bachbett geschätzt. Dabei wird der Deckungsgrad der mineralischen Komponenten (Schlamm, Sand, Kies, Steine verschiedener Größenklassen) und der biotischen Komponenten (z. B. Falllaub, Makrophyten, Totholz) festgehalten. Erst dann wird bestimmt, wo die zehn quantitativen Parallelproben genommen werden und zwar gewichtet nach der Häufigkeit der Substratklassen im Fluss. Wenn z. B. 30 % der Flusssohle von großen Blöcken bedeckt sind, dann werden drei Proben an diesem Substrat bzw. Lebensraum „große Blöcke" genommen. Die Beprobung erfolgt mit einem Kescher (Handnetz) mit einer Maschenweite von 500 μm, an dem ein Quadrat von 0,1 m² Fläche angebracht ist. In dieser Fläche wird das Substrat beprobt; somit ergibt sich bei zehn Parallelproben eine Untersuchungsfläche von 1 m². Anschließend wird die Probe im Feld sortiert. Dabei wird von jedem Taxon die Individuenanzahl gezählt bzw. geschätzt. Im Labor werden die gesammelten Tiere dann noch nachbestimmt.

 

Tabelle der Güteklassen

Das Ergebnis ist eine Artenliste mit der jeweiligen Anzahl von Individuen, anhand derer dann verschiedene Indizes berechnet werden. Die verschiedenen Indizes werden zum sogenannten STAR.ICM-Index zusammengefasst und das Ergebnis kann dann einer Gewässergüte-Klasse zugeordnet werden.

 


Kieselalgen

Kieselalgen unter dem Durchlichtmikroskop (Foto: Landesagentur für Umwelt)

Diatomeen, auch Kieselalgen genannt, sind einzellige Algen, die sich in und an Gewässern auf Steinen (epilithische Diatomeen), aquatischen Pflanzen (epiphytische Diatomeen) und dem Sediment (epipelische Diatomeen) ansiedeln. Ihre siliziumhaltigen Zellhüllen bestehen aus zwei Hälften, die sich wie Schachtel und Deckel ineinander fügen, und weisen charakteristische Formen und Strukturen auf. Ihre Größe liegt im Mikrometerbereich.

Einige Arten reagieren sehr empfindlich auf die Verunreinigung der Gewässer, andere weniger. Je nach Artenzusammensetzung kann Rückschluss auf den Gütezustand des untersuchten Gewässers gezogen werden.

 

Tabelle der Güteklassen

Die Besammlung erfolgt zweimal im Jahr durch das Biologische Labor und besteht darin, von vier bis fünf Steinen die Diatomeen mittels einer Bürste abzuschaben und gekühlt ins Labor zu transportieren. Dort wird ein Frischpräparat am Mikroskop untersucht. Dann wird ein Dauerpräparat angefertigt, das am Mikroskop bei mindestens 1000-facher Vergrößerung untersucht werden kann. Es werden mindestens 400 Schalen im Präparat auf Artenniveau bestimmt und gezählt.

Das Ergebnis ist eine Artenliste mit der jeweiligen Anzahl von Individuen, anhand derer verschiedene Indizes berechnet werden können. Für die Klassifizierung nach den fünf Güteklassen wird der sogenannte „Indice Multimetrico di Intercalibrazione" (ICMi) verwendet.


Kontakt: Biologisches Labor