Fachbereich 13 - Biologie
Institut für Evolution und Ökologie der Tiere
Limnologie

Stoffhaushalt und Stoffumsetzungen in Fließgewässern

Die Bedeutung von grobpartikulärer organischer Substanz im Stoffkreislauf von Fließgewässern: Totholz ist eine über viele Jahre verfügbare Energiequelle in Gewässerökosystemen, dennoch liegen über den Dekompositionsverlauf wenig Informationen vor. Untersuchungen beschäftigen sich mit der Veränderung von Holzparametern, der Biofilmentwicklung und der Makrozoobenthosbesiedlung im Verlauf des Totholzabbaus.

Die Bedeutung der Sedimente für den Stoffhaushalt kleiner Fließgewässer: Das hyporheische Interstitial, das Lückensystem fluvialer Sedimente, ist Lebensraum vieler aquatischer Organismen und ein wichtiges Teilkompartiment für Stoffumsetzungen in Fließgewässern. In diesem Projekt werden Methoden und Apparaturen zur Beprobung der für Stoffumsetzungen wichtigen Parameter und zur Erfassung von Sedimentumlagerungen entwickelt. Untersuchung und Visualisierung von Sedimentstrukturen sind weitere Arbeitsgebiete.

Nahrungsnetzstruktur und Energiefluss in kleinen Fließgewässern: Über die quantitative Erfassung einer Vielzahl von abiotischen und biotischen Systemkomponenten auf unterschiedlichen trophischen Niveaus und die Erfassung von Prozessen (Primärproduktion, Respiration, Sekundärproduktion) werden die Struktur von Nahrungsnetzen sowie die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen funktionellen Gruppen beschrieben. Die Untersuchungsgewässer liegen im Südschwarzwald (Typ Mittelgebirgsbach) und in Norddeutschland (Typ Tieflandbach).

Modellierung des Metabolismus eines Fließgewässers und seine Interaktion mit der benthischen Makroinvertebratenfauna: An einem ausgewählten Fließgewässer der Ostkordilleren Kolumbiens, welches als Modellsystem dient, werden metabolische Prozesse morphologisch definierter Teilhabitate untersucht. Die relative Größe und das Zusammenwirken dieser Prozesse sind charakteristisch für den Gewässertyp, welcher seinerseits die Folge übergeordneter Faktoren ist. Es werden Erfassungsmethoden ausgearbeitet, die auf andere Gewässertypen übertragbar sein sollen. Auf der Basis der an dem Modellgewässer gewonnenen Ergebnisse soll unter Verwendung neuerer mathematischer Verfahren die Dynamik der metabolischen Prozesse und deren Einfluss auf die Biodiversität modelliert werden. Die Thematik wird im Rahmen einer Dissertation an der Universidad Nacional verfolgt.

Vergleichende Untersuchung der Habitatstruktur und metabolischer Prozesse an zwei Flüssen des ostrussischen Tieflandes: Die im Rahmen eines jungen Kooperationsprojektes untersuchten Fießgewässer im ostrussischen Tiefland entsprechen die aufgrund ihrer geomorphologischen und ökologischen Eigenarten dem Naturzustand der Bäche und Flüsse Norddeutschlands zu vorgeschichtlicher Zeit. Die Untersuchungen dort werden vergleichend mit den entsprechenden Untersuchungen an norddeutschen Fließgewässern verglichen.

Typologie der andiner Fließgewässer Cundinamarcas (Kolumbien): Das neue Forschungsprojekt im Rahmen einer langjährigen Kooperation zielt auf eine Typologie für Flüsse der Nordanden. Diese sollen durch ein Informationsmuster identifiziert werden, das sich aus übergeordneten Prozessen und Strukturen zusammensetzt. In Zusammenarbeit mit staatlichen Umweltbehörden und der Regierung des Bundesstaates Cundinamarca, Kolumbien, werden geomorphologische, hydrologische, meteorologische und biologische Daten sowie die Landnutzung in Flusseinzugsgebieten statistisch ausgewertet und in geographischen Infomationssystemen visualisiert.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), BMBF, Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD), Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología (Colciencias), Corporación Autónoma Regional (CAR)

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. E.I. Meyer (Leiterin), Dr. N. Kaschek, Dr. R. Pöpperl (Leiter), Dr. B. Spänhoff, Dipl.-Biol. M. Potthoff, Dr. W. Riss (Leiter Kolumbien/Russland), Dr. E. Cleven (Uni Köln), Dr. M.O. Gessner, Dr. G. Genoni (EAWAG, CH-Dübendorf), Dr. L.B. Nazarova , Dr. N.J. Stepanova , Prof. Dr. V.Z. Latypova (alle Kazanskij Universitet), Prof. Dr. R. Ospina, J.D. Gutiérrez, R. Mena (alle Universidad Nacional de Colombia, Bogotá), Prof. Dr. J.J. Ramírez (Universidad de Antioquia, Medellin).

Veröffentlichungen:

Cleven, E.-J., Meyer, E.I. (im Druck): A sandy hyporheic zone limited vertically by a solid boundary. - Arch. Hydrobiol.

Genoni, G.P., Meyer, E.I., Ulrich, A. (im Druck): Energy flow and biogeochemistry of elements in the Steina River ecosystem (Black Forest, Germany) - Aquatic Sciences.

Meyer, E.I., Poepperl, R. (2002): Vergleichende Nahrungsnetzanalysen an einem Tiefland- und Mittelgebirgsbach. - Deutsche Gesellschaft für Limnologie (DGL) - Tagungsbericht 2001 (Kiel), Tutzing 2002: 558-563.

Meyer, E.I., Poepperl, R. (im Druck): Secondary production of invertebrates in a Central European mountain stream (Steina, Black Forest, Germany). - Archiv für Hydrobiologie, im Druck.

Meyer, E.I., Escher, H.P. (2001): Input of fine particles into hyporheic interstices of a coarse gravel stream. - International Association of Theoretical and Applied Limnology, Melbourne 2001, Book of abstracts141-142.

Nazarova L.B., N.J. Stepanova, H.W. Riss, E.I. Meyer, L.A. Frolova, O.A. Kondratjeva, I.V. Palagushkina, R.R. Muhametov, V.Z. Latypova, R.I. Sabirov & I.J. Efimov (2002): Comparative description of lowland rivers, situated under different level of antropogenic load. Proceedings of the V Republic conference "Actual ecological problems of the Republic of Tatarstan".

Potthoff, M., Meyer, E.I. (im Druck): Methoden zur Erfassung der Sedimentumlagerung und Interstitialsauerstoffsättigung in Fließgewässern mit sandgeprägter Sohle. - Deutsche Gesellschaft für Limnologie (DGL) - Abstractband 2002, (Braunschweig).

Spänhoff, B. (2002): Submerged wood in a sandy lowland stream: Habitat traits, spatio-temporal colonization patterns of xylobiont aquatic invertebrates, and epixylic biofilm development. - Münster, Schüling Verlag, 116pp.

Spänhoff, B., Alecke, C., Meyer, E.I. (2001): Simple method of rating the decay stages of submerged woody debris. - J. N. Am. Benthol. Soc. 20: 385-394.

Reuter, C., Spänhoff, B., Meyer, E.I. (2001): Initiale Biofilmentwicklung und Besiedlung von Kiefern-Totholz (Pinus sylvestris) durch Makroinvertebraten in einem Tieflandsandbach. - Deutsche Gesellschaft für Limnologie (DGL), Abstractband 2001 (Kiel): 188-189.