Water level variability and trends in Lake Constance in the light of the 1999 centennial flood

AbstractThe extreme flood of Lake Constance in 1999 focused attention on the variability of annual lake levels. The year 1999 not only brought one of the highest floods of the last 180 years but also one of the earliest in the season. The 1999 extreme event was caused by heavy rainfall in the alpine and pre-alpine regions. The influence of precipitation in the two distinct regional catchments on lake level variations can be quantified by correlation analysis. The long-term variations in lake level and precipitation show similar patterns. This is seen through the use of spectral analysis, which gives similar bands of spectral densities for precipitation and lake level time series. It can be concluded from the comparison of these results with the analysis of climate change patterns in northern Europe, i.e. the index of the North Atlantic Oscillation, that the regional effects on lake level variations are more pronounced than those of global climate change

Wirbellose Neozoen im Bodensee : neu eingeschleppte invasive Benthos-Arten ; Monitoringprogramm Bodenseeufer 2004 / LfU, Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg. Bearb. Peter Rey ...

Der Große Höckerflohkrebs Dikerogammarus villosus und die Körbchenmuschel Corbicula fluminea zeigen in den Bundeswasserstraßen Rhein, Main, Donau, Neckar und Mosel seit Mitte der 1990er Jahre invasorische Ausbreitungstendenzen. Beide Arten wurden nun auch im Bodensee nachgewiesen. Zwischen Juni und November 2004 wurde ihre Ausbreitung im Rahmen des vorliegenden Untersuchungsprogramms dokumentiert. Mit Hilfe eines dichten Probestellennetzes konnten die aktuellen Verbreitungsgrenzen der beiden Arten unterschiedlich genau abgegrenzt werden. Durch flächenbezogene Proben und Proben aus verschiedenen Wassertiefen wurden Informationen über ihre relative Besiedlungsdichte und Biomasse gewonnen. Die Proben von Uferabschnitten außerhalb der aktuellen Verbreitung der beiden Arten lieferten Referenzdaten zur Zusammensetzung der bisherigen Benthosbiozönose. Die Überprüfung (Screening) bisher noch nicht bearbeiteter Proben von Dauerbeobachtungsstellen des Limnologischen Instituts der Universität Konstanz erbrachte, dass Dikerogammarus villosus bereits im Oktober 2002 bei Immenstaad am nördlichen Bodenseeufer mit wenigen Exemplaren vorkam. Auf der Westseite des Überlingersees (Wallhausen) wurde Dikerogammarus in Uferproben seit August 2003 nachgewiesen; hier wurde er jedoch bereits seit Februar 2003 lokal beobachtet. Dikerogammarus breitete sich seither über den gesamten nordwestlichen Teil des Bodensees aus. Seine westliche Ausbreitungsgrenze lag im November 2004 im Konstanzer Trichter oberhalb des Seerheins. Seit Februar 2004 zeigte diese Krebspopulation eine Arealvergrösserung von rund 4 km Uferlänge. Seine nordöstliche Verbreitungsgrenze liegt bei Langenargen, möglicherweise handelt es sich hier um eine zweite Inizialpopulation. Dikerogammarus zeigte innerhalb seiner Verbreitungsgrenzen eine auffällige Habitatkonkurrenz gegenüber anderen Benthosorganismen, vor allem gegenüber der bisher im See dominierenden Flohkrebsart Gammarus roeseli. Die durchschnittlichen Besiedlungsdichten von Dikerogammarus liegen zwar bisher unter denen der zuvor an gleicher Stelle siedelnden G. roeseli; auf geeignetem Substrat zeigte jedoch auch Dikerogammarus Massenvorkommen mit über 2000 Individuen/m2. Corbicula fluminea besiedelte im September 2004 am vorarlbergischen Rohrspitz einen Flachwasserbereich von rund 5 km Länge. Die Art kommt im ganzen Bodensee bisher nur in diesem Bereich vor und zeigt dort ohne ihre mindestens ebenso häufigen Individuen 2mm zu berücksichtigen, maximale Besiedlungsdichten von rund 600 Individuen/m2. Eine im Rahmen des vorliegenden Programms konzipierte Datenbankstruktur dient künftig dazu, recherchierte, aktuelle und gesammelte Informationen zur Neozoenausbreitung - auch über regionale Grenzen hinweg - zentral zusammenzustellen und mit Hilfe eines geografischen Informationssystems darzustellen. Mit dem Untersuchungsprogramm sollte die Grundlage für Langzeitbeobachtungen invasorischer Neozoen im Bodensee und seinem Einzugsgebiet bereitstellt werden. Neben den Benthosuntersuchungen am Bodenseeufer wurde auch begonnen, weitere Informationen über Bodensee-Neozoen zusammen zu stellen. Ein Informationsaustausch erfolgt seither mit allen namhaften Forschungsinstitutionen und Gewässerschutzfachstellen am Bodensee und in seinem Einzugsgebiet

A mesocosm experiment investigating the effects of substratum quality and wave exposure on the survival of fish eggs

In a mesocosm experiment, the attachment of bream (Abramis brama) eggs to spawning substrata with and without periphytic biofilm coverage and their subsequent survival with and without low-intensity wave exposure were investigated. Egg attachment was reduced by 73% on spawning substrata with a natural periphytic biofilm, compared to clean substrata. Overall, this initial difference in egg numbers persisted until hatching. The difference in egg numbers was even increased in the wave treatment, while it was reduced in the no-wave control treatment. Exposure to a low-intensity wave regime affected egg development between the two biofilm treatments differently. Waves enhanced egg survival on substrata without a biofilm but reduced the survival of eggs on substrata with biofilm coverage. In the treatment combining biofilm-covered substrata and waves, no attached eggs survived until hatching. In all treatments, more than 75% of the eggs became detached from the spawning substrata during the egg incubation period, an

Einfacher? Schneller? Billiger? : Detail- und Übersichtsverfahren zur Seeuferstruktur-Klassifikation im Vergleich

Das Ergebnis eines Klassifikations- bzw. Bewertungsverfahrens zur ökologischen Zustandserfassung im Rahmen der EG-Wasserrahmenrichtlinie kann weitreichende Folgen für die Umsetzungspraxis haben. Verfahrensentwickler und Anwender sind daher gut beraten, auch auf Aspekte der Prognosesicherheit zu achten. Dies gilt insbesondere dann, wenn unterschiedliche Verfahren miteinander verglichen werden sollen. Im Hinblick auf die hydromorphologische Erfassung und Klassifikation der Seeufer sind derzeit 12 Verfahrensvorschläge publiziert worden, von denen sieben als „Übersichtsverfahren“ und vier als „Detailverfahren“ anzusehen sind (Ostendorp 2014). Das HMS-Verfahren besitzt aufgrund seines modularen Aufbaus sowohl eine Übersichtsvariante als auch eine Detailvariante (Ostendorp & Ostendorp 2014). Von einem Übersichtsverfahren erwarten die Anwender eine einfachere, schnellere und kostengünstigere Erfassung und Klassifikation der Seeufer bei dennoch hoher Zuverlässigkeit und geringen Informationsverlusten. In unserem Beitrag untersuchen wir anhand des HMS-Verfahrens, inwiefern diese Anforderungen erfüllt werden können. Aus den Ergebnissen leiten wir Empfehlungen für die Einsatzbereiche von hydromorphologischen Übersichts- und Detailverfahren ab.publishe

Hydromorphologische Erfassung und Klassifikation von Seen in Brandenburg

Die EG-Wasserrahmenrichtlinie fordert auch an Seen die Erfassung und Zustandsbeurteilung von hydromorphologischen Qualitätskomponenten (EG-WRRL 2000, Anhang V, Tab. 1.1.2). Im Einzelnen sind Merkmale des Wasserhaushalts, der Seebecken- und der Uferstruktur zu betrachten. Im Unterschied zur Situation an den Fließgewässern liegen an den deutschen Seen, aber auch im internationalen Umfeld wenige Erfahrungen vor, wie diese Vorgaben der EG-WRRL operational umgesetzt werden können. An brandenburgischen Seen wird seit einigen Jahren flächendeckend das Verfahren zur HydroMorphologischen Erfassung, Klassifikation und Bewertung von Seen (HMS-Verfahren) angewandt und weiterentwickelt (Ostendorp et al. 2008, 2009). Die Arbeiten finden im Rahmen der Gewässerentwicklungskonzepte (kurz: GEKs; http://www.wasserblick.net/servlet/is/87936/) des Landesamts für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (LUGV) Brandenburg statt, die nicht nur die Bewertung, sondern auch konkrete Maßnahmenvorschläge zur Minderung der hydromorphologischen Beeinträchtigungen beinhalten. Wir berichten am Beispiel des GEK-Gebiets "Löcknitz – Untere Spree" (Planungsteam GEK2015, 2013) von den Ergebnissen und Erfahrungen, die mit wesentlichen Erweiterungen des ursprünglich publizierten Verfahrens gewonnen wurden („HMS-Detailverfahren“).publishe

Uferverbauungen und Uferaufschüttungen am Bodensee-Untersee

Wer bei spätsommerlich niedrigem Wasserstand den Untersee hinabfährt, wird feststellen, dass weite Strecken des Seeufers bebaut und mit Ufermauern oder Steinschüttungen befestigt sind. Kartierungen aus den späten 1970er-Jahren ergaben, dass 33% des baden-württembergischen Unterseeufers «geringen, stärkeren» oder «starken Eingriffen» durch Uferverbauungen ausgesetzt waren (Sießegger 1980). Bei erneuten Kartierungen 1999 und 2000 waren 31% der Uferlänge (ohne Seerhein) mit Ufermauern verbaut, weitere 22% mit künstlichen Böschungen versehen, und die restlichen rund 47% waren mit Schilf besiedelt (Teiber 2003). Über die Entstehung, das Alter und die Bauweise der Ufermauern, ihre Höhe und Lage zum mittleren Wasserspiegel, ihre räumliche Verteilung in den einzelnen Ufergemarkungen, in Flachwasserschutzzonen, Natur- und Landschaftsschutzgebieten liegen keine Angaben vor. Ebenso fehlen jegliche Angaben über das Ausmass der Ufervorschüttungen, die in den meisten Fällen Anlass für die Errichtung einer Ufermauer waren, sowie Angaben über die Nachnutzungen der Vorschüttungsflächen und des Vorlandes. Damit sind wichtige Merkmale, die für die Beurteilung der ökologischen Folgen von Uferverbauungen von Bedeutung sind, nur unzureichend erfasst. Wir möchten diese Lücke mit einer Uferstruktur-Kartierung des Bodensee-Untersees schliessen, die den Zustand im Jahr 2011 beschreibt. Die GIS- und datenbankgestützte Erfassung wurde auf der Basis von aktuellen Luftbildern sowie anhand einer fast vollständigen Uferbegehung im Frühling 2011 durchgeführt und liefert erstmals quantitative Daten für die verschiedenen Formen der Uferaufschüttungen und Uferverbauungen. Anhand von Auswertungsbeispielen zeigen wir, wie sich die Situation in den Gemarkungen der baden-württembergischen und Schweizer Ufergemeinden sowie in den geschützten und nicht geschützten Uferbereichen darstellt. Der Datenpräsentation wird ein kurzer historischer Abriss vorangestellt, der die Entwicklung der Uferverbauung am Untersee skizziert. Die Ergebnisse liefern gleichzeitig die Grundlage für eine Beurteilung der ökologischen Folgen von Ufermauern und Uferaufschüttungen am Bodensee-Untersee (Ostendorp 2014, in diesem Band).publishe

Erosionsinstabile Sedimentfraktionen in den Unterwasserdenkmal-Stationen Litzelstetten-Krähenhorn und Sipplingen-Osthafen am Bodensee

Anlässlich von Erosionsschutzmaßnahmen in zwei Unterwasserdenkmalen des UNESCO-Welterbes in der Flachwasserzone des Überlingersees (Bodensee) wurden Sedimentfallen (Container 0,35 × 0,26 × 0,14 m, L × B × H) in den Schüttungskörper eingesetzt, die mit originalem Schüttungsmaterial (Grobkies, Geröll) bekannter Menge gefüllt waren. Die Fallen dienten zur Simulation der standörtlichen Sedimentationsbedingungen. Nach neunmonatiger Expositionsdauer wurden die Container geborgen und einer erneuten Korngrößenanalyse unterzogen. In den Behältern hatte sich Feinmaterial v.a. im Korngrößenbereich 0,035 bis 0,112 mm (Grobsilt, Feinsand) abgelagert. Grobsilte und Feinsande kommen auch in den umgebenden Oberflächensedimenten vor, waren aber in den Fallen deutlich überrepräsentiert. Daher wird in Übereinstimmung mit den Voraussagen des Hjulström-Sundborg-Diagramms angenommen, dass diese Fraktionen besonders leicht mobilisiert und durch Suspensionstransport verfrachtet werden. Die Sedimentationsraten lagen bei 1,86 bzw. 2,99 kg Trockenmasse/m2 innerhalb von 9 Monaten (Sedimentzuwachsraten 1,7 bzw. 2,8 mm). Die deutlich höheren Massenanteile an organischer Substanz und Gesamt-Carbonat lassen vermuten, dass ein Teil des sedimentierten Materials direkt aus der Bioproduktion der Umgebung (biogene Carbonatfällung der Armleuchteralgen, Chara sp.) und des Makrozoobenthos in den Fallen (Molluskenschalen, u.a. Dreissena polymorpha) stammt. Diese Ergebnisse liefern wichtige methodische Hinweise für die weitere Entwicklung von litoralen Sedimentfallen und für die Herkunftsanalyse der Fallensedimente.publishe

Winter-harvesting and nutrienteconomy of lakeside reed belts at Lake Constance-Untersee (Germany)

The fringing reeds (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Poaceae) at Lake Constance-Untersee were mown in winter thereby drastically reducing the input of decomposable organic matter (OM) to the sediment. A 4-years monitoring program was started to test whether or not this management influences the hydrochemistry of the bottom water layer, and leads to a decrease in OM, total N and total P in the surface sediment layer. It was found that the sediment/ water system of reed beds is well buffered against the removal of the current year's crop of dead Phragmites straw, because (I) the yearly input of dead biomass contributes only 14% to the OM pool of the reedbed, and (II) the decomposition rate of Phragmites litter is very low (c. 0.9 mg g-1 d.m. d-1)