Saisonale Veränderungen der Morphologie des Filtrationsapparates von Daphnien - Konsequenzen für die Wirkung der Biomanipulation

• Applicant: Professor Dr. Jürgen Benndorf (†)
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 1997 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5385770

Daphnien sind nahezu weltweit die wichtigsten biofiltrierenden Organismen stehender Binnengewässer. Zur Beschleunigung und Unterstützung der Sanierung eutrophierter Gewässer kann diese Rolle der Biofiltration großer Cladoceren gefördert werden, indem der Fraßdruck planktivorer Fische auf das Zooplankton gesenkt wird (Biomanipulation). Dennoch kann es auch in biomanipulierten Gewässern besonders im Sommer zu einem starken Rückgang der Abundanz in Daphnienpopulationen kommen (Sommerdepression). Die bisherigen Untersuchungen in der biomanipulierten Talsperre Bautzen bezüglich der Ursachen der Sommerdepression zeigen, daß die in der Literatur diskutierten Faktoren (Nahrungslimitation bezüglich der Futtermenge und Fraßdruck der O+Fische) allein nicht den Populationszusammenbruch der Daphnien erklären konnten. Deshalb wurde in dem laufenden Projekt als weitere mögliche Ursache getestet, ob die komplizierten Mechanismen der phänotypischen Anpassung des Filtrationsapparates der Daphnien einen zusätzlichen und möglicherweise entscheidenden Einfluß bezüglich des Eintretens der Sommerdepression haben könnten. Die bisher durchgeführten Untersuchungen bezüglich der Ursachenforschung zur Sommerdepression zeigen, daß auch bei Ausschluß von top-down Faktoren die Überlebensrate der Daphnien sehr stark sinkt und eine Sommerdepression auftreten kann. Der erwartete Einfluß der phänotypischen Veränderung der Morphologie des Filtrationsapparates bei steigender Futtermenge konnte jedoch nicht als direkte Ursache für das Eintreten der Sommerdepression bestätigt werden. Deshalb muß aus den vorliegenden Ergebnissen die Schlußfolgerung gezogen werden, daß das Auftreten der Sommerdepression von D. galeata in eutrophen Gewässern selbst bei Ausschluß aller top-down Effekte (Fraßverluste) ein weitaus komplizierter Prozeß ist, als bisher angenommen wurde, bei dem Nahrungsmenge und -qualität genauso wie morphologische und physiologische Faktoren der Daphnien als multifaktorielles Wirkungsgefüge betrachtet werden müssen. Ziel der weiterführenden Untersuchungen ist deshalb eine Komplexanalyse dieses bottom-up gerichteten Wirkungsgefüges. Die Zielstellung soll durch eine Kombination von life-table-Experimenten und Durchflußkulturen mit D. galeata aus der Talsperre Bautzen erreicht werden. Die geplanten Experimente sollen unter simulierten Freilandbedingungen im Labor durchgeführt werden. Mit den so gewonnenen Ergebnissen sollte unter Hinzunahme der top-down-Faktoren (Prädation), die in anderen Forschungsvorhaben analysiert werden, eine detaillierte Abschlußbetrachtung zu den Ursachen der Sommerdepression von D. galeata in eutrophen Gewässern möglich sein. Hieraus lassen sich wesentlich besser als bisher die bottom-up gesteuerten Randbedingungen ableiten, die für eine nachhaltige top-down Steuerung pelagischer Nahrungsnetze (Biomanipulation) eingehalten werden müssen.

• DFG Programme: Research Grants