Biogene Steuerung ökologischer Systemeigenschaften des hyporheischen Interstitials der Lahn (Hessen)

In der vorliegenden Arbeit wurde die Beeinflussung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenwasser, Interstitial und Grundwasser durch eutrophierungsbedingte Kolmationszyklen in einem anthropogen belasteten Fließgewässer (Lahn, Hessen) untersucht. Dabei wurden Mesokosmosexperimente und Freilanduntersuchungen an einer hyporhithralen Pool-Riffle-Sequenz miteinander kombiniert und die Ergebnisse vergleichend interpretiert. Im Rahmen der Arbeit wurde ein experimenteller Versuchsstand aufgebaut, der aus einer kontinuierlich durchströmten Sedimentsäule bestand und in einem mobilen Laborcontainer an der Lahn installiert war. Mit Hilfe dieses mesoskaliges Sedimentkörperexperimentes wurden jahreszeitliche Verlaufsmuster der inneren Kolmation analysiert, parametrisiert und mit physikalischen (Schwebstoffdynamik) und biologischen Kolmationskomponenten in Beziehung gesetzt. Besonderer Fokus lag dabei auf der Entwicklung des Periphytons, das in eutrophierten Fliessgewässern verstärkender Faktor der Kolmation werden kann. Ferner ließ sich mit dem aufgebauten Sedimentkörperexperiment der Einfluss von Kolmation auf Stoffumsetzungsprozesse (O2) im Interstitial modellhaft erfassen. In einem zweiten mesoskaligen Versuchsstand wurde die Bedeutung der hyporheischen Meiofauna für biogene Dekolmationsvorgänge (Fraß und Bioturbation) untersucht

Biogene Steuerung ökologischer Systemeigenschaften des hyporheischen Interstitials der Lahn (Hessen)

In der vorliegenden Arbeit wurde die Beeinflussung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenwasser, Interstitial und Grundwasser durch eutrophierungsbedingte Kolmationszyklen in einem anthropogen belasteten Fließgewässer (Lahn, Hessen) untersucht. Dabei wurden Mesokosmosexperimente und Freilanduntersuchungen an einer hyporhithralen Pool-Riffle-Sequenz miteinander kombiniert und die Ergebnisse vergleichend interpretiert. Im Rahmen der Arbeit wurde ein experimenteller Versuchsstand aufgebaut, der aus einer kontinuierlich durchströmten Sedimentsäule bestand und in einem mobilen Laborcontainer an der Lahn installiert war. Mit Hilfe dieses mesoskaliges Sedimentkörperexperimentes wurden jahreszeitliche Verlaufsmuster der inneren Kolmation analysiert, parametrisiert und mit physikalischen (Schwebstoffdynamik) und biologischen Kolmationskomponenten in Beziehung gesetzt. Besonderer Fokus lag dabei auf der Entwicklung des Periphytons, das in eutrophierten Fliessgewässern verstärkender Faktor der Kolmation werden kann. Ferner ließ sich mit dem aufgebauten Sedimentkörperexperiment der Einfluss von Kolmation auf Stoffumsetzungsprozesse (O2) im Interstitial modellhaft erfassen. In einem zweiten mesoskaligen Versuchsstand wurde die Bedeutung der hyporheischen Meiofauna für biogene Dekolmationsvorgänge (Fraß und Bioturbation) untersucht

Biogene Steuerung ökologischer Systemeigenschaften des hyporheischen Interstitials der Lahn (Hessen)

In der vorliegenden Arbeit wurde die Beeinflussung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenwasser, Interstitial und Grundwasser durch eutrophierungsbedingte Kolmationszyklen in einem anthropogen belasteten Fließgewässer (Lahn, Hessen) untersucht. Dabei wurden Mesokosmosexperimente und Freilanduntersuchungen an einer hyporhithralen Pool-Riffle-Sequenz miteinander kombiniert und die Ergebnisse vergleichend interpretiert. Im Rahmen der Arbeit wurde ein experimenteller Versuchsstand aufgebaut, der aus einer kontinuierlich durchströmten Sedimentsäule bestand und in einem mobilen Laborcontainer an der Lahn installiert war. Mit Hilfe dieses mesoskaliges Sedimentkörperexperimentes wurden jahreszeitliche Verlaufsmuster der inneren Kolmation analysiert, parametrisiert und mit physikalischen (Schwebstoffdynamik) und biologischen Kolmationskomponenten in Beziehung gesetzt. Besonderer Fokus lag dabei auf der Entwicklung des Periphytons, das in eutrophierten Fliessgewässern verstärkender Faktor der Kolmation werden kann. Ferner ließ sich mit dem aufgebauten Sedimentkörperexperiment der Einfluss von Kolmation auf Stoffumsetzungsprozesse (O2) im Interstitial modellhaft erfassen. In einem zweiten mesoskaligen Versuchsstand wurde die Bedeutung der hyporheischen Meiofauna für biogene Dekolmationsvorgänge (Fraß und Bioturbation) untersucht

Impacts of Open Placer Gold Mining on Aquatic Communities in Rivers of the Khentii Mountains, North-East Mongolia

Since the political change and due to high market prices for gold the mining sector has consid- erably grown in Mongolia and has become one of the most important economical sectors. With in- creasing mining activities the mining related environmental problems also increased, especially those, which are caused by open placer gold mining. Placer gold deposits are located in the alluvial sedi- ments of river fl oodplains and the exploitation of these deposits often induces severe impacts to river ecosystem and its different components. In this paper we describe the effects of open placer gold min- ing on diatoms, benthic invertebrates and fi sh in four rivers in the north-east of Mongolia. Our fi ndings are based on a comparative analysis of these biocoenotic groups in pristine and mining affected river sections, taking into account also abiotic habitat characteristics. Our analyses revealed that placer gold mining causes multiple stressors acting on different trophic levels. The biocoenotic groups under in- vestigation reacted differently against stressors, and we indentifi ed a wide range of direct and indirect effects. These fi ndings are new for Mongolia and are essential to defi ne adapted and successful strate- gies for an ecologically based management and monitoring of open placer gold mining pressures and ecological impacts

Initial Characterization and Water Quality Assessment of Stream Landscapes in Northern Mongolia

A comprehensive monitoring project (2006–2013) provided data on hydrology, hydromorphology, climatology, water physico-chemistry, sedimentology, macroinvertebrate community and fish diversity in the Kharaa River basin in northern Mongolia, thus enabling, for the first time, a detailed characterization of the stream landscapes. Surface waters were categorized into separate “water bodies” according to their identifiable abiotic and biocoenotic features, subsequently creating the smallest management sub-units within the river basin. Following the approach of the European Water Framework Directive (EC-WFD), in order to obtain a good ecological status (GES), four clearly identifiable water bodies in the Kharaa River main channel and seven water bodies consisting of the basin’s tributaries were delineated. The type-specific undisturbed reference state of various aquatic ecosystems was identified in the assessment and used to set standards for restoration goals. With regards to water quality and quantity, the upper reaches of the Kharaa River basin in the Khentii Mountains were classified as having a “good” ecological and chemical status. Compared with these natural reference conditions in the upper reaches, the initial risk assessment identified several “hot spot” regions with impacted water bodies in the middle and lower basin. Subsequently, the affected water bodies are at risk of not obtaining a level of good ecological and/or chemical status for surface waters. Finally, a matrix of cause-response relationships and stressor complexes has been developed and is presented here. The applicability of management approaches is discussed to better foster the development of a sustainable river basin management plan. The application of natural references states offers a sound scientific base to assess the impact of anthropogenic activities across the Kharaa River basin

Science-Based IWRM Implementation in a Data-Scarce Central Asian Region: Experiences from a Research and Development Project in the Kharaa River Basin, Mongolia

Mongolia is not only a water-scarce but also a data-scarce country with regard to environmental information. At the same time, regional effects of global climate change, major land use changes, a booming mining sector, and growing cities with insufficient and decaying water and wastewater infrastructures result in an increasingly unsustainable exploitation and contamination of ground and surface water resources putting at risk both aquatic ecosystems and human health. For the mesoscale (≈15,000 km2) model region of the Kharaa River Basin (KRB), we investigated (1) the current state of aquatic ecosystems, water availability and quality; (2) past and expected future trends in these fields and their drivers; (3) water governance structures and their recent reforms; and (4) technical and non-technical interventions as potential components of an integrated water resources management (IWRM). By now, the KRB is recognized as one of the most intensively studied river basins of the country, and considered a model region for science-based water resources management by the Mongolian government which recently adopted the IWRM concept in its National Water Program. Based on the scientific results and practical experiences from a six-year project in the KRB, the potentials and limitations of IWRM implementation under the conditions of data-scarcity are discussed

Metadata describing the Kharaa Yeröö River Basin Water Quality Database

n the framework of the BMBF funded project on Integrated Water Resources Management in Central Asia (Model region Mongolia, MOMO project, www.iwrm-momo.de) the objectives focused on supplementing, validating and extending the existing surveillance monitoring to the entire river basin for the time series 2006-2017. The MOMO monitoring programme was set up in order to observe seasonal variation in various water quality parameters along the main river course and its tributaries. A detailed sampling survey was carried out along the Kharaa River in the spring, summer and autumn of 2006 to 2017, extending from the headwaters in the Khentii Mountains to the outlet of the river basin. An additional continuous monthly monitoring programme for surface water quality was carried out upstream (Deed Guur) and downstream of Darkhan city (Buren Tolgoi) including the outlet of WWTP Darkhan in the time between 2007 and 2017. This strategy provides information for the efficient and effective design of future monitoring programmes with a focus on operational or investigative issues. The types of water sampling programmes included initial surveys as well as investigative and operational monitoring, point-source characterization, intensive surveys, fixed-station-network monitoring, groundwater monitoring, and special surveys involving chemical and biological monitoring. The water analyses have a focus on nutrients, heavy metals and metalloids, chloride, boron and the main physical water parameters. The dataset comprises also fluvial sediment analyses on heavy metals. In addition in 2017 a special hygienic monitoring (total coliforms, E. coli and fecal coliforms) has been carried out and was included in this database