KÖNNEN GROPPE UND GRUNDEL ZUSAMMENLEBEN? - MOBI-AQUA - EIN SÄCHSISCH-TSCHECHISCHES KOOPERATIONSPROJEKT ZUM SCHUTZ DER AQUATISCHEN BIODIVERSITÄT

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Können Groppe und Grundel zusammenleben?
MoBI-aqua - Ein sächsisch-tschechisches Kooperationsprojekt
zum Schutz der aquatischen Biodiversität
KÖNNEN GROPPE UND GRUNDEL ZUSAMMENLEBEN? - MOBI-AQUA - EIN SÄCHSISCH-TSCHECHISCHES KOOPERATIONSPROJEKT ZUM SCHUTZ DER AQUATISCHEN BIODIVERSITÄT
MoBI-aqua

Grenzüberschreitendes Monitoring
biologischer Invasionen zum Schutz der
aquatischen Artenvielfalt

•     aquatische invasive Neozoen
•     sächsisch-tschechische Grenzregion
•     u. a. Schwarzmundgrundel (Neogobius
      melanostomus)
       direkter Konkurrent der Groppe

    https://tu-dresden.de/hydro/mobi-aqua

                  T. Berendonk,                    2
                  Fischereifachtag 03. März 2020
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Invasive Neozoen im Elbe-Einzugsgebiet

                 © S. Worischka                                             © M. Buric               © S. Worischka

 Schwarzmundgrundel                                            Kamberkrebs               Gr. Höckerflohkrebs
   (Neogobius melanostomus)                                    (Faxonius limosus)        (Dikerogammarus villosus)

 … viele mehr …

Kesslergrundel
(Ponticola kessleri)

                       Marmorkrebs
                                                                        © S. Worischka               © S. Worischka
                       (Procambarus fallax
                           f. virginalis)                    Marmorgrundel                   Signalkrebs
                                                           (Proterorhinus semilunaris)   (Pacifastacus leniusculus)
… und weitere können folgen …

                          T. Berendonk,                                                                               3
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Herkunft vieler aquatischer invasiver Neozoen in Mitteleuropa

                Einzugsgebiete der europäischen Flüsse

 Flüsse wie die Elbe sind Haupt-Transportwege für Neozoen
Graphik: Bij de Vaate et al. 2002

                     T. Berendonk,                              4
                     Fischereifachtag 03. März 2020
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Invasive Neozoen gefährden die heimische Artenvielfalt

                                                               Biodiversität

                                                                         © F. Grunicke

       © S. Worischka
                                                               Nutzung    © L. Richter
                                           © S. Worischka

                                                                 EU-WRRL
                                                                Natura 2000
                                                                 FFH-RL ...
            © T. Schiller
                                               © F. Grunicke
                                                               Verpflichtungen

              T. Berendonk,                                                              5
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Groppe (Cottus gobio)

•     grundlebende heimische Kleinfischart

•     ortstreu/ Kurzdistanzwanderfische

•     bevorzugt grobes Sohlsubstrat
      (aber auch in sandgeprägten FG)
•     kühle, sauerstoffreiche (Fließ-) Gewässer

•     über weite Teile Mitteleuropas verbreitet

•     FFH-Art (EU-code 1163)                                                                                  © F. Grunicke

    Englbrecht et al. 2000, Volkaert et al. 2002, Vonlanthen et al .2007, Junker et al. 2012, Vonlanthen & Hefti 2016

                        T. Berendonk,                                                                                         6
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Populationsgenetische Untersuchungen der Groppe

•     nicht fischereiwirtschaftlich interessant
 von Besatzmaßnahmen unbeeinflusst
 Untersuchung fragmentierter
  Gewässersysteme o. postglazialer
  Wiederbesiedlungsprozesse

•     starke genetische Differenzierung
      zwischen nah gelegenen Populationen

    Englbrecht et al. 2000, Volkaert et al. 2002, Vonlanthen et al .2007, Junker et al. 2012, Vonlanthen & Hefti 2016

                        T. Berendonk,                                                                                   7
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Gefährdung der Groppe

•     v. a. stark isolierte Populationen drohen
      durch anthropogene Einflüsse zu
      verschwinden
 Oberläufe
      (Populationen aus Flussoberläufen weisen
      geringere genetische Diversität auf)

•     zusätzliche Gefährdung durch
      einwandernde starke Konkurrenten
      (Schwarzmundgrundel)
 Unterläufe

                                                                                                            © S. Worischka

    Englbrecht et al. 2000, Volkaert et al. 2002, Vonlanthen et al .2007, Junker et al. 2012, Vonlanthen & Hefti 2016

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Datenquelle: Fischartendatenbank, LfULG, Ref. 76 Fischerei, 08/19

T. Berendonk,                                                                                  9
Fischereifachtag 03. März 2020
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+ 1 Populationen
                                 aus Moldau (CZ)

T. Berendonk,                                       10
Fischereifachtag 03. März 2020
Methodik zur Untersuchung der Groppenpopulationen

•   35 Populationen
•   Elektrobefischung
    (Monitoring Fischbestände)
•   Je 10 Individuen
•   Schleimhautabstriche (Swabs)
•   mtDNA (Kontrollregion)

                                                  © S. Worischka

                 T. Berendonk,                                 12
                 Fischereifachtag 03. März 2020
Haplotypen-
diversität der
Populationen

           T. Berendonk,                    15
           Fischereifachtag 03. März 2020
Unterschiede
zw. links- und
rechtselbischen
Zuflüssen

           T. Berendonk,                    16
           Fischereifachtag 03. März 2020
Fluss-
spezifische
Haplotypen

          T. Berendonk,                    17
          Fischereifachtag 03. März 2020
Private
Haplotypen

         T. Berendonk,                    18
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Eine zweite
Groppenart
in Sachsen?

                                           Cottus
                                           microstomus

                         Cottus gobio

          T. Berendonk,                             19
          Fischereifachtag 03. März 2020
Neuer Nachweis
der Groppe in
der Pulsnitz!

  Vielen Dank an Angler, die Funde weitermelden, und an
  die Fischereibehörde, deren Mitarbeitern solche
  besonderen Nachweise sofort auffallen 

                                             Datenquelle: Fischartendatenbank, LfULG, Ref. 76 Fischerei, 08/19

            T. Berendonk,                                                                                 20
            Fischereifachtag 03. März 2020
Neuer
Nachweis der
Groppe in der
Pulsnitz!

                                            „Elbe-Haplotyp“

           T. Berendonk,                                21
           Fischereifachtag 03. März 2020
Zusammenfassung I

•   Unterschiede zwischen den Einzugsgebieten
• Population aus Lausitzer Neiße (FGE Oder) alleinstehend
 wahrscheinlich andere Groppenart

•   Teilweise Unterschiede zwischen links- und rechtselbischen Flüssen
•   Vorkommen privater Haplotypen
•   Teilweise genetische Unterschiede zwischen Populationen innerhalb derselben Flüsse

•   Zukünftige Untersuchungen:
•   Wie entwickeln sich Groppen-Populationen in Ko-Existenz mit Grundeln?
      Mündungsabschnitte

                T. Berendonk,                                                       22
                Fischereifachtag 03. März 2020
Invasive Grundel-Arten (Gobiidae)

•     grundlebende Kleinfischarten

•     sehr hohe Reproduktionsraten

•     Nahrung: MZB, kleine Fische, Laich,
               Mollusken (je nach Art)

•     Fressfeinde: Raubfische, Vögel

•     eigentlich sehr ortstreu
•     aber einzelne Individuen wandern
      größere Strecken und bilden neue
      Populationen aus                                                                                 © T. Schiller

    s. u. a. Borcherding et al. 2013, Brandner et al. 2013, Blonska et al. 2015, Gertzen et al. 2016

                         T. Berendonk,                                                                             23
                         Fischereifachtag 03. März 2020
Schwarzmundgrundel (Neogobio melanostomus)

•     grundlebende invasive Kleinfischart

•     Erstnachweis in CZ 2015, in Sachsen 2016
 Seit dem schnelle Ausbreitung und steigende
  Abundanz

•     Opportunistische Lebensweise:
 Steine, Sand/ Buhnenfelder, Autoreifen ...
 Frisst MZB, kleine Fische, Laich, Mollusken

•     Neue Beute für (heimische) Raubfische
•     Räuber/ Konkurrent für (heimische)
      Fischarten                                                                                             © S. Worischka

    s. u. a. Ray & Corcum 2001, Lederer et al. 2006, Meunier et al. 2009, Buric et al. 2015, Henseler et al .2015

                         T. Berendonk,                                                                                    24
                         Fischereifachtag 03. März 2020
Monitoring in Sachsen (Projektintern)
                                                                                          Mit N. mel.
                                                                                          Ohne N. mel.

Wilde Sau

                                                             Elbe

                                    Lockwitzbach
                                                                                     Polenz/
                                                                                    Lachsbach

                                                                                          Kirnitzsch
                                                   Müglitz
                                                                    Biela
                                                                                Kartenquelle: © LfULG 2019
 • Schwarzmundgrundel in der Elbe und in 3 Zuflüssen
 •   invasive Krebse: Kamberkrebs (Elbe, Lockwitzbach) – mehr vermutet, Signalkrebs in Mortelbach (bei
     Waldheim)

                  T. Berendonk,                                                                    25
                  Fischereifachtag 03. März 2020
Monitoring in der Tschechischen Republik (Projektintern)

•   Elbe/ Labe
•   Eger/ Ohře
•   6 Zuflüsse
                                                    Elbe

                                                  Eger
                                                                    Mit N. mel.
                                                                    Ohne N. mel.
                                                           Kartenquelle: Google.com

                 T. Berendonk,                                                     26
                 Fischereifachtag 03. März 2020
Zusammenfassung II
Ausbreitung der Schwarzmundgrundel

•     Schwarzmundgrundel ist hauptsächlich im Hauptstrom der Elbe vertreten
•     Wandert (bisher) nicht in alle Zuflüsse auf
 pot. Einflussfaktoren u. a.: ∙                         Wassertemperatur
                               ∙                         Gefälle
                               ∙                         Nitratkonzentration

 Trockene Sommer mit hohen Wassertemperaturen und niedrigen Wasserständen
  können Aufwanderung der Grundeln fördern

    u. a. Kornis & Zanden 2010 und Florin et al. 2018

                        T. Berendonk,                                          27
                        Fischereifachtag 03. März 2020
Methodik zur Untersuchung der Auswirkung von Grundeln auf
die Biodiversität in der Elbe

•   Je 10 Individuen pro Probestelle
•   Bestimmung der Konsumtion über 24 h
    im Feld
•   Mageninhalts-Analysen
•   Verschneiden der Daten mit Makrozoo-
    benthos-Daten und Fischbeständen

                                                     © L. Richter

                 T. Berendonk,                                  28
                 Fischereifachtag 03. März 2020
4
                                Monitoring Elbe (Uferbereich)                                                  Neogobius melanostomus
                                                                                                               Cottus gobio
                    ELB.4                                                                                      Salmo trutta
      3                                                                                                        Squalius cephalus
                                                                                                               Gobio gobio
                                    ELB.3                                                                      Lampetra planeri
                                                                                                               Barbatula barbatula
      2                                                                                                        Perca fluviatilis
                                                                                                               Rutilus rutilus
                                                                                                               Phoxinus phoxinus
                                                                                                               Leuciscus leuciscus
      1
                    Hauptstrom Elbe, 2018:                               ELB.LOB                               Thymallus thymallus
                                                                                                               Leuciscus idus
                      4                                                                                        Gasterosteus aculeatus
                                                                                                               Anguilla anguilla
                                                                                                           Neogobius
                                                                                                               Barbusmelanostomus
                                                                                                                        barbus
      0
                                                                                         ELB.MUE           Cottus gobiosalar
                                                                                                               Salmo
                                                                                                          Salmo trutta
                      3 ELB.4       ELB.3      ELB.LOB ELB.MUE              ELB.2   ELB.BIE     ELB.1
                                                                                                          Squalius cephalus
                                                                                                          Gobio gobio ELB.2
Abundanz (Ind m )
2

                                                                                                          Lampetra planeri
                                                                                                          Barbatula barbatula
                      2                                                                                   Perca fluviatilis
                                                                                                        ELB.BIE
                                                                                                          Rutilus rutilus          ELB.1
                                                                                                          Phoxinus phoxinus
                                                                                                          Leuciscus leuciscus
                      1                                                                                   Thymallus thymallus
                                                                                                          Leuciscus idus
                                                                                                          Gasterosteus aculeatus
                                                                                                          Anguilla anguilla
                                                                                                          Barbus barbus
                      0
                                                                                                          Salmo salar
                            ELB.4      ELB.3      ELB.LOB ELB.MUE           ELB.2   ELB.BIE   ELB.1

                                        T. Berendonk,                                                                                      29
                                        Fischereifachtag 03. März 2020
Erste Ergebnisse zur Schwarzmundgrundel

•   Anteil (Anzahl) am Fischbestand:
•   30-90 %

•   Nahrungskonsumtion:
•   ~ 12,5 % des Körpergewichts pro Tag

•   bei 3 Grundeln m-2:
•   ~ 2,2 g m-2 Tag-1
•    lokal sehr unterschiedlich

•   fressen v. a. wirbellose Tiere               © S. Worischka
•    Einheimische Arten > Neozoen

                T. Berendonk,                                 30
                Fischereifachtag 03. März 2020
Nahrungs-Selektivität der Schwarzmundgrundeln

Nahrung von Schwarzmundgrundeln                            MZB-Vorkommen in der Elbe

                                                                                   Neozoa
Abundanz-Daten                                                                     Heimische Arten
Daten gepoolt aus Aug. 2018, Sep. 2018, Mai 2019, nGrundel = 547, nMZB = 6         sonstiges

                    T. Berendonk,                                                                31
                    Fischereifachtag 03. März 2020
Zusammenfassung III
Zu erwartende Auswirkungen?

                                                                                    © S. Worischka

                    © T. Domagala
       Neue Nahrungsart für
       Raubfische

Vielen Dank an Angler, die uns
Grundelfunde in
Raubfischmägen gemeldet
haben!                                                   © S. Worischka             © S. Worischka
                                                Erhöhter Fraßdruck auf     Verdrängung ?
                                                heimische Wirbellose

               T. Berendonk,                                                                     32
               Fischereifachtag 03. März 2020
 Können Groppe und Grundel zusammenleben?

•   Diverse Studien zeigen negativen
    Einfluss von Grundeln auf Groppen

•   In hier untersuchten Gewässer (noch)
    Ko-Existenz von Groppen & Grundeln
    beobachtet

 Entwicklung beobachten!

 Wichtig: ausreichend geeignete
  Habitate, um Konkurrenzdruck zu
  verringern

               T. Berendonk,                    33
               Fischereifachtag 03. März 2020
„Management“ aquatischer invasiver Neobiota

Prävention
•   Einschränken/ Unterbinden der (unbedachten) Verbreitung            © M. Buric
    (z. B. Aussetzen von Aquarientieren oder Ballastwasseraustausch)
•   Monitoring  Frühwarnsysteme
•   Einbindung der Bevölkerung  „Citizen Science“

„Bekämpfung“
•   schwierig
•   Möglich z. B. gezielte Entnahme (Mahd, Absammeln/ -fischen)

Verminderung der Auswirkungen
•   Verbesserung/ Wiederherstellung möglichst naturnaher Zustände
    von Gewässern  Schutz heimischer Arten

                T. Berendonk,                                                       34
                Fischereifachtag 03. März 2020
MoBI-aqua Citizen Science App

  Konzept:
                             ?                       „Schwarzmund-
                                                     grundel, invasiv“
                                              App
                                                    + Fundort (GPS 50 m),
                                                      Datum

             T. Berendonk,                                               35
             Fischereifachtag 03. März 2020
MoBI-aqua Citizen Science App

•   Wird zurzeit entwickelt, zunächst Fische und Flusskrebse
•   Viele Zusatz-Informationen zu Arten und Ökologie
•   Verlinkung von der Gewässeratlas-App des LVSA
•   Geplante Einführung: Ende Mai/ Anfang Juni
•   Workshop mit Zielgruppen in Dresden  Bei Interesse: email an mobi-aqua@web.de

              Edelkrebs                             Schwarzmundgrundel

                T. Berendonk,                                                    36
                Fischereifachtag 03. März 2020
Dank an alle Helfer

                                                                                          Mathias Wolske

                                                                               Ulrike Mogck

                                                                        Sophia Reichelt

                                                                             Clemens
                  Fabian Völker                                              Kuhnitzsch
                                                 Sven Gause
    Klemens
    Schwanebeck
                                                        Thomas Schiller
                                                                                  Thea Hose
                                                                                                           © F. Grunicke
 Borek Drozd
                                                         Pavel Franta                         Martin Blaha

    Christoph
Antonín  K. Köbsch                          © S. Worischka
                          Sara Roje

                     T. Berendonk,                                                                                37
                     Fischereifachtag 03. März 2020
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

         T. Berendonk,                    38
         Fischereifachtag 03. März 2020
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