Wanderfische in deutschen Gewässern

Hintergrund und Zielsetzung

I

Insbesondere diadrome Fischarten (Arten, die zwischen Süßwasser- und marinen Habitaten wandern) leiden unter der massiven Verbauung von Fließgewässern und Ästuaren (z.B. durch Wasserkraftwerke und Fahrrinnenanpassungen). Die starke Modifizierung der Gewässer schränkt die Wanderbewegungen von Fischen signifikant ein und hat großen Einfluss auf die Fließdynamik der Flüsse von den Oberläufen bis in den Tidenbereich. Zusammen mit grundsätzlichen Problemen der Gewässergüte in vielen Gebieten (hoher Sediment- und Nährstoffeintrag, Schadstoffbelastung, steigende Temperaturen) hat dies bereits zu einem starken Verlust von Laich- und Aufwuchshabitaten vieler Fischarten geführt und deren Vorkommen verringert. In Deutschland fehlen für viele Wanderfischarten, insbesondere für Arten von geringem ökonomischem Interesse, grundlegende Informationen zu Verbreitung, Ökologie, und Lebenszyklus. Vor diesem Hintergrund zielt das Projektvorhaben auf eine Verbesserung der Datengrundlage von diadromen Wanderfischarten in Deutschland ab und arbeitet auf die Entwicklung eines dauerhaften Monitorings für ein effektives Bestandsmanagement und einen verbesserten Schutz dieser Arten hin.

Zielgruppe

EU, ICES, Bundesländer

Vorgehensweise

In einem ersten Schritt werden bereits bestehende Monitoringdaten als Grundlage für eine Verbreitungsmodellierung diadromer Wanderfische in einer zentralen Datenbank zusammengetragen. Beispielsweise werden zur Erfüllung der Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie in allen Bundesländern regelmäßig Daten zum Vorkommen von Fischen in Binnengewässern über standardisierte Methoden erhoben. Es ist geplant, durch eine umfassende Erfassung und Analyse dieser auf Bundesländerebene erhobenen Daten sowie durch die Auswertung historischer Datensätze in verfügbaren Datenbanken eine Übersicht für den Zustand von Wanderfischarten in Deutschland zu erstellen, um so Bedrohungen, Wanderhindernisse und -barrieren sowie Datenlücken zu identifizieren.

In einem zweiten Schritt sollen die bestehenden Fischmonitoringaktivitäten der Fokusarten Finte (Alosa fallax), Stint (Osmerus eperlanus), Fluss- und Meerneunauge (Lampetra fluviatilis bzw. Petromyzon marinus), sowie der Quappe (Lota lota) ausgeweitet und durch Begleituntersuchungen ergänzt werden. Über die Analyse von Umwelt-DNA (eDNA) soll getestet werden, ob sich diese Arten auch mit nicht-invasiven Methoden nachweisen lassen, und ob die eDNA-Methode als Ergänzung zu konventionellen Befischungen eingesetzt werden kann. Zusätzlich zum gebietsspezifischen Nachweis von Arten ist geplant, eDNA-Analysen großflächig und über mehrere Gewässertypen mit fangbasierten Methoden zu vergleichen. Parallel werden die Fokusarten mit einer Kombination unterschiedlicher Fischmarkierungen (PIT-Tags, Akustische Transmitter, Floy tags) ausgestattet, um ihr Wanderverhalten und ihre Habitatpräferenzen in der Weser und ihren Nebengewässern beispielhaft zu ermitteln. Die so ermittelten Bewegungsdaten werden zusätzlich durch Untersuchungen zu Alter, Wachstum und Ernährung (z.B. über stabile Isotopenanalyse) ergänzt.

In einem dritten Schritt sollen die in bisherigen Untersuchungen stark vernachlässigten marinen Abschnitte im Lebenszyklus der Fokusarten untersucht werden. Hierfür werden stabile Isotopenanalysen und Spurenelementuntersuchungen an Archivgeweben wie Otolithen und Augenlinsen sowie an nachwachsenden Geweben durchgeführt, um über räumlich aufgelöste Verteilungsmodellierungen der Biotracer (sog. Isoscapes bzw. Chemoscapes) marine Aufenthaltsorte (wie zB. Überwinterungsgebiete) und Wanderbewegungen zu rekonstruieren. Zudem werden räumlich und saisonal aufgelöst Wasserproben auf ihre Zusammensetzung in Bezug auf die verwendeten Biotracer untersucht, um bestehende Iso- und Chemoscapes zu validieren und ggf. zu aktualisieren.

Die gewonnenen Daten zur Verbreitung und Ökologie von Wanderfischen werden anschließend in einem Synthesemodul zur Verbesserung der im ersten Projektteil entwickelten Verbreitungsmodellierung zusammengeführt. Über Modellvergleiche können so die wichtigsten Parameter für das zukünftige Monitoring dieser Arten identifiziert werden.

Unsere Forschungsfragen

• Umfangreiche Analyse und Auswertung der bestehenden Daten zu Wanderfischen in deutschen Gewässern. Identifizierung von Datenlücken und Strategien, um fehlende Daten zukünftig erheben zu können.
• Konzeptionierung der Ausweitung der Monitoringaktivitäten in ausgewählten Gewässern zur Verbesserung der Datengrundlage einzelner Wanderfischarten. Entwicklung von artspezifischen Verfahren zum Nachweis von Wanderfischen in verschiedenen Gewässertypen auf Basis von eDNA-Analysen.
• Entwicklung von Vorschlägen für ein verbessertes artspezifisches Bestandsmanagement.