Der Beitrag geht auf die Landschaftsveränderungen der Kulturlandschaft im Bauland und in Hohenlohe im nördlichen Baden-Württemberg ein. Untersucht wird insbesondere die Veränderung der typischen Stillgewässer.

Die Umsetzung von Maßnahmen zur Renaturierung von Gewässern geht mit zahlreichen planerischen und finanziellen Herausforderungen einher. Will man dies erfolgreich vor Ort mit den Flächeneigentümern/-nutzern, Kommunen, etc. gestalten, sind u.a. Kosten-Nutzen-Betrachtungen notwendig. Am Beispiel der Anlage von gewässerschonenden Bewirtschaftungsformen (z. B. Agrarholzsysteme) wird dargestellt. dass die Verbesserung ökologischer Zustände an Gewässern auch Wirkungen auf regionale Wertschöpfungsketten entfalten können. Ausführungen zum (Umwelt-)Nutzen von Gewässerrenaturierungen und zum Einsatz möglicher Förder- und Finanzierungsinstrumentarien runden die Studie ab. Die Veröffentlichung richtet sich an Flächeneigentümer, Flächenbewirtschafter, Kommunen, politische Entscheidungsträger und fachlich interessierte Bürger. Redaktionsschluss: 30.06.2020

Der Beitrag geht auf die Landschaftsveränderungen der Kulturlandschaft im Bauland und in Hohenlohe im nördlichen Baden-Württemberg ein. Untersucht wird insbesondere die Veränderung der typischen Stillgewässer.

Mikroplastikgehalte in Gewässersedimenten wurden erfolgreich mit einem neuen Analysenverfahren bestimmt. Erfahrungen bei der Probenahme, Aufbereitung und Analytik werden beschrieben. Erste Ergebnisse für sächsische Gewässer sind aufgeführt. Die Studie richtet sich in erster Linie an ein interessiertes Fachpublikum aus dem Bereich der Gewässeranalytik. Die Ergebnisse sächsischer Gewässer sind auch für die allgemeine Öffentlichkeit von Interesse. Redaktionsschluss: 30.09.2021

Lake ecosystems across the globe have responded to climate warming of recent decades. However, correctly attributing observed changes to altered climatic conditions is complicated by multiple anthropogenic influences on lakes. This thesis contributes to a better understanding of climate impacts on freshwater phytoplankton, which forms the basis of the food chain and decisively influences water quality. The analyses were, for the most part, based on a long-term data set of physical, chemical and biological variables of a shallow, polymictic lake in north-eastern Germany (Müggelsee), which was subject to a simultaneous change in climate and trophic state during the past three decades. Data analysis included constructing a dynamic simulation model, implementing a genetic algorithm to parameterize models, and applying statistical techniques of classification tree and time-series analysis. Model results indicated that climatic factors and trophic state interactively determine the timing of the phytoplankton spring bloom (phenology) in shallow lakes. Under equally mild spring conditions, the phytoplankton spring bloom collapsed earlier under high than under low nutrient availability, due to a switch from a bottom-up driven to a top-down driven collapse. A novel approach to model phenology proved useful to assess the timings of population peaks in an artificially forced zooplankton-phytoplankton system. Mimicking climate warming by lengthening the growing period advanced algal blooms and consequently also peaks in zooplankton abundance. Investigating the reasons for the contrasting development of cyanobacteria during two recent summer heat wave events revealed that anomalously hot weather did not always, as often hypothesized, promote cyanobacteria in the nutrient-rich lake studied. The seasonal timing and duration of heat waves determined whether critical thresholds of thermal stratification, decisive for cyanobacterial bloom formation, were crossed. In addition, the temporal patterns of heat wave events influenced the summer abundance of some zooplankton species, which as predators may serve as a buffer by suppressing phytoplankton bloom formation. This thesis adds to the growing body of evidence that lake ecosystems have strongly responded to climatic changes of recent decades. It reaches beyond many previous studies of climate impacts on lakes by focusing on underlying mechanisms and explicitly considering multiple environmental changes. Key findings show that climate impacts are more severe in nutrient-rich than in nutrient-poor lakes. Hence, to develop lake management plans for the future, limnologists need to seek a comprehensive, mechanistic understanding of overlapping effects of the multi-faceted human footprint on aquatic ecosystems. / Weltweit haben Seeökosysteme auf den Klimawandel der letzten Jahrzehnte reagiert. Beobachtete Veränderungen eindeutig dem Klimawandel zuzuordnen, wird jedoch häufig dadurch erschwert, dass Seen gleichzeitig vielfachen anthropogenen Einflüssen ausgesetzt sind. Diese Arbeit trägt zu einem besseren Verständnis des Klimaeinflusses auf Algen bei, die am Anfang der Nahrungskette stehen und maßgeblich die Wasserqualität eines Sees beeinflussen können. Zum größten Teil stützt sich die Arbeit auf eine dreißigjährige Datenreihe eines unregelmäßig geschichteten Flachsees im Nordosten von Deutschland (Müggelsee), in dem sowohl steigende Wassertemperaturen als auch sinkende Nährstoffeinträge zu verzeichnen waren. Bei der Datenanalyse wurde ein neu erstelltes dynamisches Simulationsmodell, genetische Algorithmen zur Parametrisierung von Modellen, und statistische Methoden der Klassifizierung und Zeitreihenanalyse genutzt. Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass nicht nur klimatische Faktoren sondern auch die Nährstoffverfügbarkeit im See den Zeitpunkt der Algenfrühjahrsblüte (Phänologie) beeinflussen. Durch eine Veränderung der Mechanismen, die zum Kollaps der Blüte führen, trat diese trotz ähnlich milder Winterbedingungen bei hoher Nährstoffverfügbarkeit früher auf als bei niedriger. Ein neuentwickelter Ansatz zur Modellierung von Phänologie erwies sich als geeignet, um vorherzusagen, wann Algen und ihre Räuber in einem künstlich periodisch angetriebenen Laborsystem ihre Populationshöhepunkte erreichten. Eine Verlängerung der Wachstumsperiode führte dazu, dass diese früher auftraten. Die Untersuchung, warum sich Blaualgen im betrachteten See während jüngster Hitzewellenereignisse überraschend unterschiedlich entwickelt hatten, ergab, dass ungewöhnlich warmes Wetter nicht wie häufig vermutet generell förderlich für ihre Entwicklung ist. Der Zeitpunkt und die Dauer der Hitzewellen waren entscheidend dafür, ob für Blaualgen kritische Schwellenwerte der thermischen Schichtung im See überschritten wurden. Zudem zeigte sich, dass saisonale Erwärmungsmuster einen bedeutenden Einfluss auf Räuber nahmen, die das Auftreten von Algenblüten verhindern können. Diese Arbeit reiht sich in eine wachsende Anzahl von Studien ein, die zeigen, dass Seeökosysteme bereits stark auf die Klimaveränderungen der letzen Jahrzehnte reagiert haben. Mit ihrem Fokus auf Mechanismen und der expliziten Berücksichtigung simultaner anthropogener Einflüsse geht diese Arbeit gleichzeitig über viele bisherige Studien hinaus, die sich auf reine Beobachtung und die Betrachtung klimatischer Faktoren beschränkten. Kernergebnisse deuten daraufhin, dass Klimafolgen in nährstoffreichen Seen stärker ausfallen als in nährstoffarmen Seen. Nur mit einem umfassenden, mechanistischen Verständnis des vielfältigen anthropogenen Einflusses wird eine hohe Wasserqualität in Seen auch in Zukunft aufrechtzuerhalten sein.

Die Prognose, ob ein Vorhaben an Gewässern gegen das Verschlechterungsverbot nach der EG-Wasserrahmenrichtlinie verstößt, gehört zu den herausfordernden Aufgaben von Vorhabensträgern und Wasserbehörden. Für 22 Fallgruppen werden die wichtigsten Vorhabenskategorien an Fließgewässern hinsichtlich ihrer Wirkfaktoren, abiotischen Wirkung und biotischen Auswirkungen bis hin zu den betroffenen Bewertungsmodulen für den ökologischen Zustand beschrieben. Vorkehrungen zur Minderung der Auswirkungen helfen, Verschlechterungen zu vermeiden oder Ausnahmegenehmigungen zu ermöglichen. Redaktionsschluss: 11.03.2021

Die Broschüre »Für saubere Gewässer in Sachsen« zeigt, welch große Bedeutung das Wasser für den Menschen hat. Saubere und naturnahe Gewässer dienen uns in vielfältiger Weise, z. B. als Lebensmittel, zur Erholung, beim Hochwasserschutz oder als Rohstoff. Die Landwirtschaft, die Fischerei, die Energiewirtschaft und die Industrie sind auf Wasser angewiesen. Etwa drei Viertel aller Arbeitsplätze weltweit sind abhängig von Wasser. Die europäische Wasserrahmenrichtlinie aus dem Jahr 2000 definiert die komplexen Anforderungen an einen modernen, nachhaltigen Gewässerschutz, der überall in der Europäischen Union praktiziert werden soll. Diese Vorgaben werden auf den folgenden Seiten vorgestellt.

Ein Gespräch mit Dr. Katharina Fricke, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Projektkoordinatorin des mFUND-Projekts „Moderne Sensorik und luftgestützte Fernerkundung für vegetationskundliche und hydromorphologische Anwendung an Wasserstraßen“ (mDRONES4rivers).

Der Bericht liefert einen Überblick über die Belastung der sächsischen Böden und Gewässer mit Nährstoffen. Bilanziert wurden u. a. Phosphor-und Stickstoff- sowie Sedimenteinträge in die Gewässer. Die Abschätzungen erfolgten auf Basis des in Sachsen entwickelten Modells STOFFBILANZ. Die Betrachtungen beziehen sich auf die Zeitschnitte der Jahre 2000, 2005, 2012 sowie 2021 und 2027. Die Veröffentlichung richtet sich an Ingenieur- und Planungsbüros, Forschungs-, Lehr- und Fortbildungseinrichtungen, Umwelt- und Landwirtschaftsverbände sowie an Behörden, die im Bereich Gewässerschutz und Landwirtschaft in Sachsen tätig sind.

Im 6. Informationsblatt zur »Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie in Sachsen« liegt der Schwerpunkt auf der Umsetzung von Maßnahmen zur Verbesserung des Gewässerzustands. Zum einen wird eine Zwischenbilanz zum Stand der Arbeiten gezogen. Zum anderen wird beleuchtet, ob die bisherigen Anstrengungen ausreichend sind, um die hoch gesteckten Ziele in Sachsen erreichen zu können. Außerdem werden Projekte des LfULG und seiner Partner vorgestellt, die beispielhaft für Sachsen sein können.