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Kategorie: Gewässerkunde
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Allgemeines

Die Gewässerkunde, auch Gewässerökologie ist die Lehre vom Gewässerhaushalt.
Was hat der Angler mit Gewässerökologie zu tun und warum ist es Bestandteil der Fischerprüfung?
Nun, dafür gibt es eine ganze Reihe Gründe:

 

Das Wasser

Wasser ist die elementare Voraussetzung für das Leben auf der Erde. Wasser ist unser wichtigstes Lebensmittel. Wasser ist Lebensraum für viele Pflanzen und Tiere. Wasser gestaltet Wetter und Klima.
Die Lebensräume im Wasser und damit unsere Existenzgrundlage sind teilweise existentiell bedroht:

Es versteht sich also praktisch von selbst, das wir diesen wichtigen Rohstoff und die darauf basierenden Lebensräume schützen müssen.
Erst recht wenn wir einen Rohstoff bei der Freizeitgestaltung nutzen.

Aggregatzustände

06 05 Aggregatzustaende 

Wasser ist der einzige Stoff auf der Erde der gleichzeitig in allen drei Aggregatzuständen vorkommt

Im Bild sind zu sehen:

 

  • Dampförmig: Wolken
  • Flüssig: Wasser
  • Fest: Eis des Eisbergs und Schnee auf Bergen

Das alles gleichzeitig nebeneinander.

 

Dichteanomalie

Die Dichteanomalie ist eine ganz wesentliche Eigenschaft des Wasser die erstens die Zirkulation des Wassers in einem stehenden Gewässer mit antreibt und somit zur Nähr- und Sauerstoffversorgung beiträgt.
Zweitens ermöglicht sie das Leben in einem winterlichen Gewässer. Ohne die Dichteanomalie würde das Gewässer von unten nach oben zufrieren und damit einen großen Teil des Lebens im Gewässer ersticken.

06 05 Dichteanomalie

Normalerweise nimmt die Dichte von Stoffen bei fallender Temperatur zu. Oberhalb von 4 Grad ist das auch bei Wasser so. Fällt die Temperatur jedoch unter 4 Grad, nimmt die Dichte bei Wasser ab Das ist wie gesagt der Grund warum Eis auf Wasser schwimmt.

 

Kreislauf des Wassers

Den Kreislauf des Wassers kennt wohl jeder:

  1. Wasser verdunstet über der gesamten Erdoberfläche (Land, Meer, Gewässer) und allem was darauf wächst und lebt.
  2. Der Wasserdampf bildet Wolken
  3. Die Wolken ziehen irgendwo hin und irgendwann regnet es aus den Wolken
  4. Der Regen (Niederschlag) fällt wieder auf die Erde und gelangt in das Grundwasser, Seen, Flüsse und Meere.
    Manchmal wird der Niederschlag auch in Form von Eis und Schnee gespeichert.
  5. Jetzt geht das ganze mit der Verdunstung wieder von vorne los und der Kreislauf ist geschlossen

06 05 wasserkreislauf 

 

Sauerstoff im Wasser

Sauerstoff ist für den Stoffwechsel der Lebewesen unentbehrlich. Durch die Atmung gelangt er in den Körper. Ins Wasser gelangt er durch die Luft oder durch Wasserpflanzen.
Quellwasser ist sehr sauerstoffarm, da dort noch kein Eintrag durch Luft oder Pflanzen stattfinden konnte.

Sauerstoff ist im Wasser nur in bestimmten Mengen löslich. Bei niedrigen Temperaturen kann mehr Sauerstoff gelöst werden, bei hohen weniger.

Temperatur [Grad] 0 10  20   30 
  Sauerstoffgehalt [mg/l]    14   11  9 7

 

Der Sauerstoffbedarf von Fischen ist abhängig von der Art. und von der Wassertemperatur. Die Temperaturabhängigkeit ergibt sich zum einen aus der veränderten Zähigkeit (Viskosität). Wasser wird mit sinkender TEmperatur zäher und die Fische brauchen mehr Energie zum schwimmen. Das passt, da das Wasser dann auch mehr Sauerstoff enthält.
Bei hohen Temperaturen kommt der Stoffwechsel in Fahrt und die Fische brauchen mehr Sauerstoff. Bei hohen Temperaturen jedoch ist weniger Sauerstoff im Wasser. Jetzt kann es für die Fische gefährlich werden.

 

  Art/Sauerstoffbedarf     optimal     gefährlich      tödlich  
Forellen, Salmoniden >7 mg/l <7 mg/l <6 mg/l
Karpfen, Cypriniden >5 mg/l <5 mg/l <3 mg/l


Die Zufuhr von Sauerstoff in ein Gewässer erfolgt durch:

Verbraucht wird Sauerstoff durch:

Gefährlicher Sauerstoffschwund kann auftreten wenn zu viel organisches Material im Wasser ist und abgebaut wird. Dies kann geschehen wenn zu viel abgestorbenes Material vorhanden ist oder Abwässer in das Gewässer gelangen. 

 

Auch bei Dunkelheit, wenn keine Photosynthese stattfindet und gleichzeitig kein Wind weht und das Wasser warm ist, kann der Sauerstoff gefährlich knapp werden. 

 

pH-Wert

06 05 pH Wert

Um den Lebewesen im Wasser möglichst optimale Bedingungen zu bieten muß der pH Wert sich in bestimmten Grenzen bewegen.
Natürliche oder auch durch Verunreinigungen verursachte Schwankungen des pH Wert können durch den Kalk und das Kohlendioxid im Wasser gepuffert werden.
Ein Maß hierfür ist der SBV Wert (Säure Bindungs Vermögen). Gleichzeitig ist der SBV Wert auch ein Maß für die Fruchtbarkeit:

SBV 0,1-0,5
  • hohe pH Schwankungen
  • geringe Fruchtbarkeit
SBV 0,5-2,0
  • zunehmend stabiler pH Wert
  • fruchtbar
SBV 2,0-5,0
  • geringe pH Schwankung
  • sehr fruchtbar

 

Gewässergüte 

Das Vorkommen bestimmter Kleinlebewesen (Larven, Insekten) ist Kennzeichen für die Gewässergüte.
Bestimmte Wassertiere kommen bevorzugt oder sogar ausschließlich in Gewässern einer bestimmten Wasserqualität vor. Man nennt sie Bioindikatoren oder Zeigerarten.
Gewäser werden je nach organischer Belastung in verschiedene Gewässergüteklassen eingeteilt.

06 05 Gewaesserguete

In sauberen Gewässern herrscht eine hohe Artenfülle (Diversität). Mit zunehmender Belastung nimmt die Zahl der Arten ab. Gleichzeitig steigt die Zahl der Individuen der gleichen Art.

Der Eintrag organischer Substanzen bedeutet einen übermäßigen Nährstoffeintrag.
Mikroorganismen bauen die organischen Substanzen ab und verbrauchen dabei lebensnotwendigen Sauerstoff.
Diesen Vorgang nennt man Selbstreinigung.

 

Stoffwechsel und Nahrungskette

Neben dem Kalk- und Kohlendioxidgehalt sind auch Art und Menge der gelösten Nährstoffe und Nährsalze von Bedeutung. Am Anfang der Nahrungskette stehen einzellige Algen.
Ausschlaggebend für das Pflanzenwachstum sind Phosphor- und Stickstoffverbindungen.
Die übrigen Pflanzennährstoffe sind i.d.R. ausreichend verfügbar und limitieren das Wachstum nicht.

Stoffwechsel ist die Aufnahme körperfremder Stoffe und deren Umsetzung in körpereigene Stoffe sowie die Abgabe des "Mülls" nach außen.
Gemäß dem Stoffwechsel werden die Lebewesen in folgende Gruppen eingeteilt:

06 05 Nahrungskette 

  1. Nährsalze werden von Phytoplankton und Wasserpflanzen (Produzenten) in organische Nähr- und Speicherstoffe umgebildet (Sauerstoff wird frei)
  2. Phytoplankton dient als Nahrung für das Zooplankton (Primärkonsumenten)
  3. Zooplankton ist Nahrung für Fische und kleine Fische für große Fische (Sekundärkonsumenten)
  4. Organische Stoffe (verendete Tiere, Pflanzen) werden von Bakterien und Pilzen zersetzt. (Destruenten) (Sauerstoffverbrauch)
  5. Es entstehen Nährsalze (Mineralisierung)

 

Lebenszonen im See 

Oberhalb der Lichtgrenze erfolgt der Aufbau organischer Stoffe. Unterhalb der Lichtgrenze werden organische Stoffe abgebaut.
Einen See teilt man ein in den eigentlichen Wasserkörper die Freiwasserzone (A) und die Bodenzone (B).
Die Bodenzone (B) unterteilt man in die Uferzone (1) und die tiefe Bodenzone (2). 
06 05 Lebenszonen 

Die Üferzone wird aufgeteilt in nachfolgende Bereiche:

  1. Gelegezone
  2. Schwimmblattpflanzenzone
  3. Laichkrautzone
  4. Zone der unterseeischen Wiesen
  5. Schalenzone
 06 05 Uferzone

Die Gelegezone (Verlandungszone) wird von Überwasserpflanzen besiedelt und dient als Schutz- und Lebensraum für Fischbrut, Amphibien und Vögel.
Wie der Name schon sagt befinden sich Schwimmblattpflanzen in der gleichnamigen Zone. Da die Blätter schwimmen behindern sie den Lichteinfall. Fischnährtiere können sich nicht gut entwickeln.
Unterwasserpflanzen befinden sich in der Laichkrautzone und in der Zone der unterseeischen Wiesen (dort eher kurzwüchsige Arten). In dieser Zone wird tagsüber Sauerstoff ins Wasser abgegeben. Hier ist auch der Laichplatz vieler Fische. Fischnährtiere sind reichlich vorhanden.
Keine Vegetation ist in der Schalenzone zu finden. Der Boden ist mit den Schalen toter Weichtiere bedeckt, daher auch der Name. Die Schalenzone ist die unproduktive, abbauende Zone.

Wärmehaushalt im See

Ein Gewässer nimmt Wärme auf indem es Strahlungsenergie absorbiert. Wasser absorbiert bis zu 80% der einfallenden Strahlung.
Wärmeverluste treten durch Ausstrahlung, Verdunstung, abfließen warmen Wassers und Wärmeleitung an die Umgebung auf.

Die temperaturbedingte Dichteänderung (siehe Dichteanomalie) führt zur Wasserschichtung (Wärmeschichtung). Ändern sich die Wassertemperaturen, dann kommt es zu Umschichtungen und damit zu Wasserströmungen (Wärmezirkulation).
Diese Wasserbewegungen spielen eine wichtige Rolle bei der Sauerstoff und Nährstoffversorgung. 

 

Abhängig von den jahreszeitlichen Temperaturänderungen spricht man von:

Sommer Schichtung

06 05 SommerSchichtung 

 

Herbst Vollzirkulation

06 05 HerbstVollzirkulation

 

Winter Schichtung

06 05 WinterSchichtung 

 

Frühjahrs Vollzirkulation

06 05 FrühjahrsVollzirkulation