Systematische Erhebung der Fischgesellschaften der grossen mitteleuropäischen Seen - TIM ALEXANDER - TJ ALEXANDER Cercleau

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Systematische Erhebung der Fischgesellschaften der
                  grossen mitteleuropäischen Seen

                                        TIM ALEXANDER
PROJET LAC
         Team                   Institutionen
  Pascal Vonlanthen                 Eawag
    Ole Seehausen              Universität Bern
      Guy Periat          Naturhistorisches Museum
   Francois Degiorgi      der Burgergemeinde Bern
 Jean-Claude Raymond        Bundesamt für Umwelt
     Lukas Rüber                   Kantone
                           Universität der Franche-
   Fischereiverbände                Comté
 Technische Mitarbeiter    INRA Thonon-les-Bains
       Studenten          ONEMA Office national de
      Zivildienstler         l'eau et des milieux
       Freiwillige               aquatiques
Projekt Ursprung …
Endemische Felchendiversität der Schweiz

                                      Vonlanthen et al 2012
Projekt Ursprung …
Verlust endemischer Felchendiversität der Schweiz

                     Forellenbarsch

                                        Vonlanthen et al 2012
Projekt Ursprung …

                       1000.0                                                                   Genfersee
                                                                                                Lake Geneva
                                                                 Reoligotrophication            Neuenburgersee
                                                                                                Lake Neuchâtel
                                                                                                Murtensee
                                                                                                Lake Murten
                                                                                                Bielersee
                                                                                                Lake Biel
                                                                                                Thunersee
                                                                                                Lake Thun
    Ptot-P or PO4-P [ug/l]

                             100.0                                                              Brienzersee
                                                                                                Lake Brienz
                                                                                                Sempachersee
                                                                                                Lake Sempach
                                                                                                Vierwalstättersee
                                                                                                Lake Lucerne
                                                                                                Zugersee
                                                                                                Lake Zug
                                                                                                Baldeggersee
                                                                                                Lake Baldegg
                              10.0                                                              Hallwilersee
                                                                                                Lake Hallwil
                                                                                                Zürichsee
                                                                                                Lake Zürich
                                                                                                Walensee
                                                                                                Lake Walen
                                                                                                Greifensee
                                                                                                Lake Greifen
                                                                                                Pfäffikersee
                                                                                                Lake Pfäffiker
                               1.0                                                              Bodensee
                                                                                                Lake Constance
                                  1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Diskussion dauert nun schon seit über 25
                   Jahren!

  Standardisierte Fänge von Projet Lac können
zusätzliche Informationen für die Diskussion bieten
Projekt Ursprung …
Beurteilung der Seen in der Schweiz
Vortrag Übersicht

Vorstellung Projet Lac: Ziele und Methoden

Wie werden die Fischgemeinschaften durch Phosphor beeinflusst?

Erkenntnisse für ökologische Bewertung und Renaturierung der
Seen?
Projet Lac - Ziele
 Standardisierte Befischung von tiefen präalpinen und alpinen Seen

 Erhebung von aktueller (und vergangener) Fischdiversität

 Aufbau einer Referenzsammlung von Fischen sowie von Gewebe-
  und DNA-Proben für zukünftige Forschungsprojekte

 Einfluss der umweltfaktoren auf die Artenzusammensetzung

                Wissenschaftliche Publikationen und Management-
                 Empfehlungen basiert auf Vergleichen zwischen
                 verschiedenen Seen und historischen Daten
Standardisierte Befischung

                         Biometrie

                                          Elektrofischerei
       Hydroakustik

                                                     Uferhabitat
 Vertikalnetz                                        kartierung
  Protokoll

                              CEN-Netz
                              Protokoll
Standardisierte Befischung
> 29 grössere Seen der Schweiz, Frankreichs und Italiens
Zusammenfassung der Erhebungen 2010-2014
Untersuchte Seen                             > 29
Dokumentierte Arten                          > 67
Anzahl Fische in Museumssammlung             > 5’800
Anzahl Befischungsaktionen                   > 6’600
Anzahl Gewebeproben in EAWAG-Sammlung        > 10’000
Anzahl Photos in Datenbank                   > 26’000
Anzahl katalogisierter Fische in Datenbank   > 59’000
Mehr Fischarten in grossen Seen

                                                Bodensee
 Anzahl Fischarten

                                            Lac du Remoray

                     See-Oberfläche (km2)
Schätzung der Fischbiomasse und Anzahl im ganzen See
                  Fangmenge / Netzfläche / Dauer
   ≈ Fisch pro Volumeneinheit (bzw. Biomasse oder Anzahl pro m3)

           Fischbiomasse oder Anzahl im ganzen See
        ≈ Volumengewichtete durchschnittliche Fangmenge

                 Biomasse im gesamten See =
                                     
               ×
                                     
Weniger Fische pro Volumeneinheit in tiefen Seen
  Biomasse pro Volumeneinheit

                                                     Durchschnittliche Tiefe < 50 m

                                Maximale Tiefe (m)   Durchschnittliche Tiefe > 50 m
Keine klarezwischen
Beziehung   Beziehung zwischenund
                    Phosphor   Phosphor  und
                                  Fischbiomasse pro
Fischbiomasse
Volumeinheit pro Volumeneinheit

        Biomasse pro Volumeneinheit

                                      Gesamtphosphor (µg/L)
Einfluss von Phosphor auf die Zusammensetzung
    der Fischbestände
                                        Mehr Egli in
                                    nährstoffreichen Seen
Egli Biomasse pro Volumeneinheit

                                   Gesamtphosphor (µg/L)    Viele kleine Egli bei
                                                                hohem Ptot!
Einfluss von Phosphor auf die Zusammensetzung
 der Fischbestände
                                                                                                       Durchschnittliche
                                     Weniger Felchenbiomasse in                                    Felchenlänge ist grösser
                                       nährstoffreichen Seen                                       in nährstoffreichen Seen
Felchenbiomasse pro Volumeneinheit

                                                                  Durchschnittliche Felchenlänge

                                       Gesamtphosphor (µg/L)                                        Gesamtphosphor (µg/L)
Zusammensetzung der Fischbestände

                                              Stichling

                                                          Agone
 Seesailbling   Felchen   Egli      Rotauge
Verteilung von Fischen in einem See

                               Walensee
Relative Höhe in Wassersäule

                               Depth (m)
Verteilung von Fischen in einem See

                              Zugersee
Relativ Höhe in Wassersäule

                              Depth (m)
Unterschiedliche Veränderungen der Fischbestände je
nach Tiefe

                              Oberflächlich       Mittelbereich           Tiefe
                                (< 12 m)           (12 - 50m)         (50 – 300+ m)
Biomasse Benthischer Fische

                                              Gesamtphosphor (µg/L)
Verschiebung der Tiefenverteilung der Fische
            Walensee          Thunersee             Zugersee             Luganersee
Tiefe (m)

                       Anzahl alle Arten korrigiert für die Netzfläche
Verschiebung der Tiefenverteilung von Felchen
            Walensee                     Thunersee                        Zugersee
                                      Brienzlig          Kropfer
Tiefe (m)

                       Anzahl Coregoniden korrigiert für die Netzfläche
Sehr hohe phänotypische Vielfalt im Thunersee

     Thunersee                  Seesaibling

      Felchen                    Groppe
Fisch Diversität

  Ökotypen / Arten
       Nutzen verschiedene Nahrungsquellen
       Leben in verschiedenen Teilen der See
       Laichen zu verschiedenen Zeiten des Jahres

  Ökosystemdienstleistungen
       Vielfalt trägt zur effizienten Nutzung der verfügbaren
       Nährstoffe bei

  Ökosystem Widerstandsfähigkeit
       Keine eingeführten Arten gefangen in den drei Seen mit dem
       tiefsten Phosphorgehalt
Warum unterscheiden sich unsere Erkentnisse von
der Fischerei?

Verschiebung in der Tiefenverteilung der Biomasse
        -> Im Oberflächenwasser konzentriert -> leichter zu fangen?

Unterschiede in der Maschenweite
       -> Wir benutzen kleinere Maschenweiten (mehr kleine Felchen)?

Veränderte Anzahl Fischer?
    Detaillierte Daten über den Berufsfischereiaufwand (Anzahl
    „Netztage“) ist wichtig für die Auswertung der Fischereistatistiken

Wir zeigen eine Momentaufnahme der Bestände, aber Fischereierträge
werden von zeitlichen Faktoren wie Wachstumsrate beeinflusst
Vergleiche zwischen Seen müssen mit Vorsicht
       angeschaut werden

       Einfluss der Morphologie auf die Seeproduktivität

       Hinterlassenschaft vergangener Überdüngung

       Rolle der Biodiversität beim Erhalt der Produktivität (z.B. Thunersee)

       Einfluss der eingeführten Arten (z.B. Bodensee)

                                        Andere
                                         Arten
Bodensee

                                           Stichling
Eingeführten Arten
              Sonnenbarsch                  Kaulbarsch             Zander

Amerikanische Seeforelle                                           Regenbogen Forelle
                           Südlicher Alet          Schwarzfeder

   Northern roach   Südlicher Steinbeisser        Forellenbarsch            Stichling
Erkenntnisse für ökologische Bewertung und
Renaturierung der Seen
Fischerei Fangdaten sind nützlich, um nachhaltige Fischerei zu beurteilen, aber...
       ... sie decken nur einen kleinen Anteil der Arten und Fischlängen ab

Standardisierte „Gesamt-Seebefischung“ bietet zusätzliche Information
      Besonders wichtig für kleine Fische, „kryptische“ Vielfalt und Ökosystem
      Bewertungen

Das Ziel der Zuststandsbewertung (Fische) und Renaturierung muss sorgfältig
abgewogen werden und eindeutig definiert sein

Naturnahe Fisch Biodiversität?
      Ausgestorbene endemische Arten können nicht zurückgebracht werden,
      aber selten gewordene Arten können gefördert werden
      Eingeführten Arten können in der Regel nicht entfernt werden

Priorität auf der Erhaltung der verbleibenden naturnahen Seen und endemischen
Arten
Zusammenfassung

Phosphor beeinflusst Fischartenzusammensetzung und Verteilung der
Fische in einem See

Eine intakte endemische Fischgemeinschaft und natürliche Wasserchemie
erhält Ökosystemleistungen und Widerstandsfähigkeit

Viele Seen wurden irreversibel vom ursprünglichen Zustand verändert:
Verlust von endemischen Arten, Einführung von Neozoen

Vergleiche zwischen den Seen bringen uns zusätzliche Informationen
aber…

      ... Jeder See ist einzeln zu betrachten hinsichtlich Zustand und
      Management (Ökologie UND sozioökonomische Faktoren)
Fragen, Vorschläge, Rückmeldungen…
Dankeschön!
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