Muschelschutz 2.0 - Herausforderungen beim Erhalt natürlicher Wasserfilter

Großmuscheln sind aufgrund ihres komplexen Lebenszyklus, ihrer hohen Habitatansprüche und ihrer Langlebigkeit hervorragende Bioindikatoren für die Funktionalität von Gewässerökosystemen. Dem heutigen Zustand einheimischer Großmuschelbestände nach zu urteilen, weist somit ein Großteil der Gewässer immer noch gravierende Defizite auf. Durch die Umsetzung regionaler Schutzmaßnahmen setzt sich das Verbundprojekt ArKoNaVera dafür ein, zwei bedrohte Großmuschelarten, die als nationale Verantwortungsarten deklariert sind, zu erhalten. Dazu zählen die vom Aussterben bedrohte Flussperlmuschel (Margaritifera margaritifera) und die gefährdete Malermuschel (Unio pictorum). Die enge Verknüpfung von Umsetzung und Forschung in diesem Verbundprojekt hat außerdem die beispielhafte Entwicklung eines überregionalen Artenschutzkonzeptes für die genannten Muschelarten zum Ziel.

Zu Beginn des 19. Jh. waren Großmuscheln in den Gewässern Deutschlands noch in hohen Dichten vertreten. Die verbliebenen Populationen sind aufgrund fehlender Reproduktion stark überaltert, in ihren Vorkommen isoliert und häufig genetisch verarmt. Die spezielle Entwicklungsbiologie der Großmuscheln und die sehr hohen Habitatansprüche bieten eine Vielzahl potentieller Angriffspunkte für unterschiedlichste Gefährdungsfaktoren. Das Ziel des Verbundprojektes ArKoNaVera ist die nachhaltige Sicherung der Flussperl- und Malermuschelbestände in Sachsen und Bayern.
In einem Alter von ca. 15 Jahren tragen Flussperlmuschelweibchen bis zu 10 Millionen Eier in ihren Kiemen, aus denen sich nach der Befruchtung kleine Muschellarven (Glochidien) entwickeln. Diese Larven werden in das umgebende Wasser ausgestoßen, wo sie sich an den Wirtsfisch heften und als Parasiten den Winter überdauern. Die Flussperlmuschel ist dabei auf die Bachforelle als Wirtsfisch angewiesen. Nach der Metamorphose zur Jungmuschel werden sie vom Wirtsfisch abgestoßen und sinken auf den Gewässerboden. Dort nutzen sie für fünf Jahre den Schutz des Kieslückensystems unterhalb der Gewässersohle (Hyporheisches Interstitial) als Kinderstube. Ältere Muscheln sitzen dagegen an der Substratoberfläche und filtrieren Partikel aus der fließenden Welle. Der kurze Einblick in den komplizierten Fortpflanzungszyklus der Flussperlmuschel zeigt, dass die Muscheln innerhalb ihres Lebens auf verschiedene Habitate und bestimmte Wirtsfische angewiesen sind und aufgrund ihrer sessilen Lebensweise nur über eine sehr geringe Mobilität verfügen. Zu den wesentlichen Gefährdungsursachen für den Rückgang der Großmuschelbestände zählen daher u.a. hohe Feinsedimenteinträge, wasserchemische Veränderungen, Gewässerausbau, Wirtsfischmangel.
Unter Berücksichtigung der vielfältigen Gefährdungsfaktoren arbeitet das Projekt auf verschiedenen Ebenen, um Flussperl- und Malermuschelpopulationen zu erhalten. Einen Schwerpunkt stellt die Nachzucht von Flussperlmuscheln dar, um fehlende Jungmuscheln zur Bestandsstützung zu generieren. Die nachgezüchteten Muscheln dienen sowohl zur Sicherung der genetischen Linien als auch als Bioindikatoren bei der Untersuchung potentieller Wiederansiedlungshabitate. Dazu wurden bereits mehrere Hundert Jungmuscheln vermessen, in spezielle Käfige überführt und in ausgewählte Gewässerabschnitte gesetzt. Nach einem definierten Zeitraum werden die Käfige wieder geborgen, die Überlebensrate bestimmt und das Wachstum der Muscheln analysiert. Diese Schritte liefern erste Anhaltspunkte über die Habitatqualität der Gewässer.
Bei der Charakterisierung bestehender bzw. potentieller Muschelhabitate bildet die Untersuchung der lokalen Habitatparameter einen weiteren Schwerpunkt des Projekts. Dies erfolgt u.a. durch die engmaschige Aufnahme chemischer, physikalischer und biologischer Kriterien. Um Erkenntnisse zur Habitatpräferenz der Muscheln zu erzielen, wurden und werden zusätzlich verschiedene Gewässerabschnitte tachymetrisch vermessen und im Anschluss kleinräumig skalierte, digitale Geländemodelle entwickelt. Die Aufwertung und Optimierung der Habitate sowie die Beseitigung bestehender Gefährdungsfaktoren erfolgt während er gesamten Projektlaufzeit durch gezielte Maßnahmen in den Gewässern und deren Einzugsgebieten. Neben permanent laufenden Gesprächen und Verhandlungen für Flächenankäufe, wurden bereits mehrere Flächen in erworben, Pflegemaßnahmen an Sedimentfängen sowie Entfernung nicht biotoptypischer Gehölze durchgeführt und Verhandlungen zu Landnutzungsänderungen abgeschlossen (z.B. begrünte Abflussbahn mit Sedimentsenke, Schaffung von Retentionsflächen). Regionale Umweltbildungsveranstaltungen und gezielte Öffentlichkeitsarbeit bilden dabei ständig einen wichtigen Bestandteil zur Akzeptanzbildung innerhalb der regionalen Bevölkerung, bei Akteuren und deren Interessenvertretern.
Neben vielen Angriffsstellen für die Gefährdungsfaktoren, offenbart der komplexe Lebenszyklus der Muscheln ebenso viele Wissenslücken. So ist die Nahrungspräferenz der Muscheln noch weitgehend unerforscht, weshalb sich aktuell sehr intensiv mit diesem Thema beschäftigt wird. Derzeit werden Labor- und Freilandexperimente mit Jungmuscheln durchgeführt, denen unterschiedliche Nahrungsquellen zur Verfügung stehen. Mittels mikroskopischer und molekularbiologischer Methoden sowie stabiler Isotopenanalyse soll u.a. die Charakterisierung der Nahrungsressourcen gelingen und die ökologische Nische der Muscheln im Gewässer identifiziert werden.
Basierend auf den Ergebnissen des Projekts wird ein neues überregionales Artenschutzkonzept für Großmuschelarten erarbeitet, welches auch auf andere stark fragmentierte Arten übertragbar sein soll.
Das Projekt wird gemeinsam gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie das Bundesamt für Naturschutz mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) (FKZ: 01LC131A-D und 3514685E13-I13).

Bezug zur biologischen Vielfalt:

Großmuscheln gelten als Schirmarten für den Gewässer- und Artenschutz, denn zu ihrem Schutz muss neben dem Gewässer auch dessen Einzugsgebiet berücksichtigt werden. Ein großflächiger Erhalt von Muschelhabitaten, durch die Sicherung und Optimierung der Funktionsfähigkeit von Gewässern, schließt also angrenzende, terrestrische Habitate ein. Dadurch ergibt sich ein vielfältiges Mosaik unterschiedlicher Lebensräume und Nischen, die auch anderen Organismen geeignete Bedingungen bieten.

Darüber hinaus beeinflussen die Muscheln selbst das Milieu ihres Lebensraums positiv. Muschelbänke stabilisieren Substrate und sorgen aufgrund ihrer grabenden Tätigkeit für eine Durchlüftung des Interstitials. Ihre filtrierende Ernährung sorgt für einen Transfer von Nährstoffen aus der fließenden Welle ins Interstitial sowie für eine Reinigung der Gewässer. Auf diese Weise erhöht die Anwesenheit von Muscheln die Lebensraumvielfalt, verbessert die Lebensbedingungen anderer Organismen und trägt zur Sicherung einer hohen Wasserqualität bei. In der Summe führt dies dazu, dass insbesondere Gewässer mit stabilen Flussperlmuschelbeständen Referenzbiotope für Fließgewässer in natürlichem Zustand sind. Für den Menschen schafft der Muschelschutz also eine Landschaft mit hohem Erholungswert und wertvollen Ressourcen.


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