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Effizienz und ökologische Auswirkungen einer Kalzitaufspülung als interne Restaurierungsmaßnahme für eutrophierte Standgewässer

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Stüben, Doris

2001

Projektbericht - Abschlussbericht

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Beschreibung

Zur Bewertung und Optimierung der Kalzitaufspülung als internes Seenrestaurierungsverfahren wurde im März 1999 während der Frühjahrszirkulation das Sediment einer 2000 m2 großen Testfläche im Kirchentellinsfurter Epplesee mit einer 1 cm mächtigen Kalzitmehlschicht beaufschlagt. Die unmittelbaren und längerfristigen Effekte dieser Maßnahme hinsichtlich der Eliminierung von Nährstoffen und organischer Substanz aus der Wassersäule, der Reduzierung der Nährstofffreisetzung aus dem Sediment und der Auswirkungen auf die Vitalität benthaler und pelagialer Organismen wurde von März 1999 bis August 2000 dokumentiert.

Hydrochemische Untersuchungen unmittelbar nach der Sedimentation der Kalzitmehlsuspension ergaben ca. 20 % bis 25 % geringere TP-, PP- und Chl a-Gehalte in der unteren Wassersäule (3 - 5 m Tiefe) im Vergleich zu den gemessenen Konzentrationen vor der Durchführung der Maßnahme. Die längerfristige Barrierewirkung der Kalzitschicht wurde sehr stark durch Bioturbation und eventuell durch hydrodynamische Prozesse beeinträchtigt. Dennoch zeigten (i) Stoffflußberechnungen mit Hilfe von Inkubationskammern, (ii) Porenwassergradienten und (iii) Laborversuche mit anoxisch inkubierten Sedimentkernen um durchschnittlich 40 % bis 60 % geringere P-Flüsse sowie um 15 % geringere Maximal-P-Konzentrationen im überstehenden Wasser (i, iii) bzw. Porenwasser (ii) der Testfläche mit dispergierter Kalzitschicht im Vergleich zur unbehandelten Referenzstation. Intakte Kalzitschichten von 1 cm Mächtigkeit konnten im Laborversuch dagegen den P-Fluß sowie die freigesetzten P-Konzentrationen um ca. 85 % reduzieren und wären für eine großflächige Anwendung wünschenswert.

Die ausgeprägten Bioturbationsprozesse machen deutlich, daß die Vitalität von Chironomus plumosus sowie von Tubifex spp. durch den Kalzitmehleintrag nicht beeinträchtigt wurde. Anodonta cygnea als Weichsubstratbewohner überlebt auch Kalzitbarrieren von 2.5 cm Mächtigkeit. Noch flexible junge Dreissena polymorpha können nach der Kalzitabdeckung neues Hartsubstrat besiedeln, während die Mortalitätsrate für die älteren Muscheln nach der Überdeckung sehr hoch war. Keine schädigende Wirkung hatte die Kalzitaufspülung auf zwei für meso- bis eutrophe Seen charakteristische Makrophyten: den Wasserhahnenfuß Ranunculus trichophyllus sowie die Armleuchteralge Chara spp.