Fließgewässerbewertung - home

Gesamtpigment-Index


Bewertungsrelevant für die Typen

9.2, 10 (10.1, 10.2), 15, 15g (15.1, 15.2), 17 (17.1, 17.2), 20 (20.1, 20.2), 23

Beschreibung

Die Ausprägung der Biomasse des Phytoplanktons ist ein Maß für die autotrophe, planktische Trophie des Gewässers und im Falle einer anthropogen verursachten Nährstoffbelastung ein Maß für die Eutrophierung. Der Metric berechnet den Saisonmittelwert des Parameters Gesamtpigment aus den nach DIN gemessenen Konzentrationen Chlorophyll a und Phaeophytin a (Gesamtpigment = Chl a korrg. + Phaeo/1,7) und klassifiziert das Gewässer durch den Vergleich mit Klassen-schwellenwerten. Das Gesamtpigment ist ein Maß für die Phytoplanktonbiomasse.

Formel

Zur Bewertung wird der Saisonmittelwert (April bis Oktober; >5 Messungen) des Parameters Gesamtpigment in die in der Tabelle aufgeführte, typspezifische Bewer-tungsformel als "Chla" eingesetzt und daraus der B-Wert als Bewertungsergebnis für den Gesamtpigment-Index ermittelt. Dabei ist zu beachten, dass für die Phytoplanktonbewertung Subtypen für die nationalen Fließgewässertypen definiert wurden (s. Begleittext Phytoplankton).


Tabelle: Bewertungsfunktionen des Gesamtpigment-Index inkl. der oberen Klassengrenzen.

FG-Typ
Formel zur Berechnung des B-Wertes aus Gesamtpigment
Konzentration des Gesamtpigment im Saisonmittel [µg/l]
Klasse
sehr gut
(B-Wert = 1,5)
Klasse
gut
(B-Wert = 2,5)
Klasse
mäßig
(B-Wert = 3,5)
Klasse
unbefried.
(B-Wert = 4,5)
10.1
B-Wert = 1,8527 * Ln(Chla) - 2,7981
10.1
17,5
30,0
51,0
20.1
B-Wert = 1,8527 * Ln(Chla) - 2,7981
10.1
17,5
30,0
51,0
15.1
17.1
B-Wert = 1,9907 * Ln(Chla) - 4,4749
20,0
33,0
55,0
90,0
15.2
17.2
B-Wert = 1,9907 * Ln(Chla) - 4,4749
20,0
33,0
55,0
90,0
9.2
B-Wert = 1,9907 * Ln(Chla) - 4,4749
20,0
33,0
55,0
90,0
10.2
B-Wert = 1,8168 * Ln(Chla) - 4,6772
30,0
52,0
90,0
155,0
20.3
B-Wert = 1,8168 * Ln(Chla) - 4,6772
30,0
52,0
90,0
155,0
23
B-Wert = 1,8168 * Ln(Chla) - 4,6772
30,0
52,0
90,0
155,0

Referenzen zu Entwicklung und Definition

Referenzen zur Anwendung

Ökologische Aussage des Metrics

Als Grundlage für das Bewertungsverfahren musste ein Gewässertyp-spezifisches Trophie- System für planktonführende Fließgewässer neu entwickelt werden (s. Begleittext Phytoplankton). Das Risiko für eine erhöhte planktische Trophie, reflek-tiert durch den Parameter Gesamtpigment als ungefähres Maß für die Phyto-planktonbiomasse, ist mit ansteigendem Nährstoffangebot, reflektiert mittels der Gesamtphosphorkonzentration, in Fließgewässern erhöht. Die Ausprägung dieses Risikos ist je nach Gewässertyp-/-gruppe unterschiedlich hoch, da in vielen Fließ-gewässern weitere Steuerfaktoren die Biomasse des Phytoplanktons limitieren. Aufgrund dieser weiteren Limitierungen des Phytoplanktonwachstums durch zum Beispiel

  1. zu geringe Verweilzeit im Wasserkörper, wie in allen Typen mit einem Einzugs-gebiet kleiner 1000km2 und in denen der Alpen-, Voralpen- und der Mittel-gebirgsregion unter naturnahen Abflussbedingungen
  2. Lichtmangel durch zu große Gewässertiefe oder Beschattung durch Ufervege-tation, Makrophyten oder durch anorganische Trübstoffe
  3. Verdünnung durch planktonarme Zuflüsse in niederschlagsreichen Regionen (hohe Abflussspende), die die mittlere Verweilzeit des Wassers verkürzen
  4. Verluste durch Wegfraß (Grazing) durch Zooplankton, Einzellern (Protozoen) und/oder Muscheln und anderen filtrierenden Wirbellosen sowie durch Sedi-mentation in Stillwasserzonen

ist in Fließgewässern der Zusammenhang zwischen Nährstoffkonzentrationen und Phytoplanktonbiomasse weniger stark als in Seen und nur in größeren Fließgewäs-sern ausgeprägt. Deshalb ist das Bewertungsverfahren Phytoplankton auf solche Gewässern eingeschränkt, die nach den physikalischen Randbedingungen potentiell planktonführend sein können (>20µg/l Gesamtpigment). Andere eutrophierungs-indikativen Biokomponenten sind für eine Gesamtbewertung nach WRRL immer hinzuzuziehen.

Für den Biomasse- Index gilt, dass eine geringe Phytoplanktonbiomasse eine ge-ringe planktische Trophie indiziert, aber nicht unbedingt eine geringe Nährstoffbe-lastung. Hingegen indiziert eine für ein Fließgewässer festgestellte gegenüber dem Grundzustand erhöhte Phytoplanktonbiomasse immer eine Eutrophierung. Zusätz-lich werden häufig durch Veränderungen der Gewässerstruktur- und -hydrologie (Aufstaue, Begradigung) die Wasseraufenthaltszeiten so stark erhöht, dass es zu einem Typwechsel in diesen stark veränderten Wasserkörpern (HMWB) kommt. Abhängig vom Grad der Veränderung hinsichtlich Verweilzeit (<> 3 Tage) und Reduzierung der natürlichen Wasserturbulenz (Stagnation führt zu erhöhten Sedimentationsverlusten des fließgewässertypischen Phytoplanktons) in diesen Stauhaltungen, ist deren Effekt auf die Biomasse des Phytoplanktons unterschied-lich stark ausgeprägt.

Weiterhin ist zu beachten, dass eine regelmäßige Wachstumslimitierung durch Phosphor nur nahe dem Grundzustand auftritt. Für alle planktonführenden Fließ-gewässertypen wurde durch modellbasierte Rekonstruktion eine Gesamtphosphor-konzentration (TP) kleiner als 0,05mg/l für den Grundzustand ermittelt. Oberhalb von 0,09mg/l TP werden sprunghaft höhere maximale Biomassen des Phytoplanktons in den Typen 9.2, 15.2, 17.2, 10.2, 20.2 und 23 beobachtet, weshalb hier der Orientierungswert zwischen "guten" und "mäßigen Zustand" liegt.

Für die Fließgewässertypen, die aufgrund anderer Limitierungen weniger TP sensitiv reagieren, wird ein höherer TP-Orientierunfswert für die gleiche Klassengrenze bei 0,135mg/l TP zugelassen, so für Ströme mit großer Abflussspende (Typ 10.1, 20.1) und für kleinere sand-, lehm- oder kiesgeprägte Tieflandflüssen (Typ 15.1 und 17.1).

Reaktion auf Belastung

Der Metric-Wert nimmt mit zunehmender Belastung zu.


Schrift verkleinern Schrift vergrößern einspaltig zweispaltig Seite Drucken

Zu Favoriten hinzufügen


Aktuell

Prachtlibelle auf Grashalm

© 2018Universität Duisburg Essen | Datum: 14.12.2018
Online: http://perlodes.de/kurzdarstellungen/core-metrics-phytoplankton/gesamtpigment/index.php