Filtern ist eine technische Angelegenheit. Also muss ich mich um die Technik kümmern.
Im Jahre 1993 erarbeiteten Keim et al. (1997) einige Unterlagen über die Fischnährtiere an drei Baggerseen im Landkreis Karlsruhe und schätzten daraus den möglichen fischereilichen Ertrag.
Für die weitere Arbeit am Gewässer ist es wichtig, neue Ergebnisse zusammen mit dem Kenntnisstand aus der Literatur darzustellen und zu bewerten. Das geschieht derzeit für eine Veröffentlichung in einer englischsprachigen Zeitschrift. Zum Verständnis der Grundlagen werden hier die Grundlagen in deutscher Sprache dargestellt.
Goldman and Dennett (1985) fanden, dass die Zellwand von gewissen Algenarten beschädigt wird, wenn bei der Vakuumfiltration Druckunterschiede vorkommen und gespeicherte Nährstoffe ins Filtrat freigesetzt werden. Taylor and Lean (1991) erwähnen, dass ein bedeutender Teil des Nanoplanktons empfindlich ist bezüglich einer Schädigung während der Filtration, so dass in der Folge der Anteil des gelösten Phosphors überhöht sein kann.
Die Verwendung der Vakuumfiltration für Wasserproben aus stehenden Gewässern ist deshalb als Quelle eines systematischen Fehlers anzusehen.
Zur Vermeidung solch einer Fehlerquelle filtrierten Mazumder and Lean (1994) ihre Wasserproben von Enclosureversuchen mit wenig Vakuum, um die Beschädigung des Planktons zu vermeiden und fanden, dass bei Anwesenheit von Planktivoren der größere Teil des Phosphors in der partikulären Fraktion vorhanden war, während bei Anwesenheit von Piscivoren im Enclosure der Phosphor hauptsächlich in der gelösten Fraktion gefunden wurde.
Den gleichen Sachverhalt fanden Hönig und Keim (1993) nach Verwendung des hydrostatischen Druckes für die Filterung von Seewasser, drückten ihn aber mit anderen Worten aus. Den Anteil des TDP im Gesamtphosphor nenne ich hier das TDP/TP-Verhältnis, ausgedrückt als Prozentzahl.
Zur Vermeidung der besagten Fehlerquelle ging die Arbeitsgruppe um Mazumder später dazu über, für ihre Forschungsprojekte über die Sedimentation von Algen und die Elimination von Phosphor aus dem Epilimnion die Filtration über den hydrostatischen Druck zu verwenden (Larocque et al. 1996); diese Technik wurde auch von der folgenden Arbeitsgruppe um Hud-son et al. (2001) an experimentellen Seen in Kanada so geübt und inzwischen in den USA von Drenner an der Texas Christian University übernommen. Ob in Nordamerika die Arbeiten von Hönig und Keim (1993) und Keim (1996) bekannt sind, weiß ich nicht, muss es aber bezweifeln. Umgekehrt habe ich erst aus der Arbeit von Hudson et al. (2001) von den methodischen Vorarbeiten in der Arbeitsgruppe von Mazumder erfahren.
Nach meinem Vortrag auf dem VII. Internationalen Cladocera-Symposium in Herzberg/ Schweiz nehme ich an, dass die Filtration über den hydrostatischen Druck weitere Verbreitung finden wird. Schon die Vorbereitung auf das Symposium bedeutete für mich einen gewaltigen Schub für die Auswertungen durch den Kontakt und den Austausch mit dem Veranstalter des Symposiums. Ein weiterer Schub kam durch den peer-review nach dem Symposium. Neben einigen formalen Fragen, stellten die Gutachter wichtige inhaltliche Fragen, deren Beantwortung weitere Einsichten hinsichtlich des TDP/TP-Verhältnisses und den Problemen um den Trophiestatus und die Sekundärproduktion durch das Zooplankton erlauben.
Baca and Drenner (1995) sowie (Meijer and Hosper (1997) verwenden die Länge des Zooplanktons und den Anteil der piscivoren Fische im Fischbestand, die Biomasse von Daphnia wird von Redfield & Goldman (1978), Carpenter et al. (1987), McQueen and Post (1988), Benndorf et al. (2000) gemessen und berechnet bei der Bewertung von Nahrungsnetzen in der Planktonforschung.
Beim Monitoring von pelagischen Nahrungsnetzen, wird die Länge der Zooplanktonorganismen und der Anteil der Piscivoren im Fischbestand benutzt (Benndorf & Kamjunke 1999).
Aber Zooplanktonlänge, Daphniabiomasse und der Anteil von Piscivoren sind biologische Parameter und ihre Grenzen sind wenig bekannt. In einigen Forschungsprojekten, wurde die Filtration über den hydrostatischen Druck benutzt, aber die Filtration wurde über mehrere Stufen mit Filtern verschiedener Porengröße bewerkstelligt und nur für Forschungszwecke (Hudson et al. 2001; Larocque et al. 1996).
Literatur:
Baca, R. and R. Drenner, 1995. Do the effects of piscivorous largemouth bass cascade to the plankton? Hydrobiologia 316: 139-151.
Benndorf, J., B. Wissel, A. F. Sell, U. Hornig, P. Ritter & W. Böing, 2000. Food web manipulation by extreme enhancement of piscivory: an invertebrate predator compensates for the effects of planktivorous fish on a plankton community. Limnologica 30: 235-245.
Benndorf, J. & Kamjunke, N. 1999. Anwenderrichtlinie Biomanipulation am Beispiel der Talsperre Bautzen. Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie. Dresden. 19 Seiten.
Carpenter, S. R., J. F. Kitchell, J. R. Hodgson, P. A. Cochran, J. J. Elser, M. M. Elser, D. M. Lodge, D. Kretchmer, X. He, and C. N. von Ende, 1987. Regulation of lake primary by food web structure. Ecology 68 (6), 1863-1876.
Goldman, J. C. and M. R. Dennett, 1985. Susceptibility of some marine phytoplankton species to cell breakage during filtration and post-filtration rinsing. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 96, 47-58.
Hönig, J. and A. Keim, 1993. Beitrag zur Bewertung von Fischgewässern. Lebensraum Wasser Heft 2/93, 9-14.
Hudson, J. J., W. D. Taylor, D. J. McQueen, K. M. Somers, 2001. Phosphorus in pelagic food webs. Arch. Hydrobiol. Spec. Issues Advanc. Limnol. 56, 211-225.
Keim, A., 1996. Probleme bei der Skalierung des Fraßdruckes vom Fischbestand auf das Zooplankton. Österreichs Fischerei 49 (8/9), 197-201.
Keim, A, J. Hönig, H. Wiegner und K. Henke, 1997. Zur Problematik der fischereilichen Ertragsermittlung in Baggerseen. S. 86-116. Wir für die Gewässer. 25 Jahre Gewässerschutz IG Bruhrain.
Larocque, I., A. Mazumder, M. Proulx, D. R. S. Lean, and F. R. Pick. 1996. Sedimentation of algae: relationships with biomass and size distribution. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 53, 1133-1142.
Mazumder, A. and D. R. S. Lean, 1994. Consumer-dependent responses of lake ecosystems to nutrient loading. J. Plankton Res. 16, 1567-1580.
Meijer, M.-L. and H. Hosper, 1997. Effects of biomanipulation in the large and shallow Lake Wolderwijd, The Netherlands. Hydrobiologia 342/343: 335-349.
Redfield, G. W. and C. R. Goldman, 1978. Diel vertical migration and dynamics of zooplankton biomass in the epilimnion of Castle Lake, California. Verh. Internat. Verein. Limnol. 20: 381-387.
Taylor, W. D. & Lean, D. R. S., 1991: Phosphorus pool sizes and fluxes in the epilimnion of a mesotrophic lake. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 48, 1293-1301.