Was ist Erfolg?

Im deutschsprachigen Wikipediaartikel über Wissenschaft steht ein Abschnitt über die Werte der Wissenschaft: Eindeutigkeit, Transparenz, Objektivität, Überprüfbarkeit, Verlässlichkeit, Offenheit, Redlichkeit, Neuigkeit.

https://de.wikipedia.org/wiki/Wissenschaft#Werte_der_Wissensch

So ich mir das in Ruhe durchlese und in Abstand von mir halte, erscheint diese Zusammenstellung von Werten als ein hohes Ideal, dann vergrößere ich den Abstand und mich beschleicht ein eigenartiges Gefühl. Wie kann ich diese acht Wörter einordnen? Eigenschaften? Vorlieben? Zielvorstellungen? Ich bin versucht zu sagen, das sind Absolutforderungen. Es geht nur darum, Wahrheiten zu finden. Die Ergebnisse dieser Arbeit finden Anwendung in der täglichen Arbeitspraxis in Unternehmen und in der Verwaltung. Die Unternehmen müssen für die Anwendung von wissenschaftlichen Erkenntnissen oft weitere Arbeit investieren, um solche praxisreif zu machen.

Bewährtes Wissen

Die Verwaltung braucht gutes, verlässliches Wissen. Ihre Aufgabe ist es, die öffentliche Ordnung aufrecht zu halten mit Hilfe von verbindlichen Regeln. Oft muss ein Amtsleiter schnell entscheiden und seine Behörde kann nicht lange Grundlagen erarbeiten lassen. Die Behörde muss mit dem zurechtkommen, was vorhanden und als Wissen kurzfristig verfügbar ist. Also greift der Amtsleiter zurück auf bewährte Arbeitsmethoden, auch wenn diese unvollkommen sind. Gegenüber bestehenden Mängeln wird eine zeitweilige Toleranz geübt. Die Betroffenen selber müssen sich darum kümmern. Von der Verwaltung sind nur Vorschriften zu erwarten.

Es gibt das schöne Wort vom Bewährten, das man beibehalten soll. Das ist eine Binsenweisheit.

Beispiel: die Phosphormessung aus Wasserproben. Dafür gibt es heute gut geprüfte Verfahren.

Im Hintergrund stehen Testreihen, durchgeführt von erfahrenen Chemikern, die in ihren Berichten aufzählen, welche Schwierigkeiten und Hindernisse auftauchen können und welche Reagenzien empfehlenswert sind. Dabei dürfen Hinweise über störende Substanzen nicht fehlen und wie diese neutralisiert werden können. Für Arbeiten im Rahmen der Qualitätssicherung können Proben mit bekannten Inhalten verschickt werden. Die angeschriebenen Laboratorien melden ihre Ergebnisse und erhalten Bescheid, ob ihre Ergebnisse im Rahmen der zulässigen Abweichungen sind.

Für Berufsanfänger sind die verordneten Standardvorschriften sicherlich eine gute Leitlinie und im Rahmen der Qualitätssicherung eine gute Übung. Grundlagenarbeit kann methoden-kritisch sein und staatlich anerkannte Regeln verletzen. Feyerabend (1976) schreibt in seinem Buch „Wider den Methodenzwang“, dass der Regelbruch eine Störung sei. Der Zweifel am Bestehenden wird von ordnungsstrukturierten Personen oft als persönlicher Angriff gesehen (Denzler 2020). Es ist daher nur konsequent, Verwaltung und Grundlagenforschung zu trennen.

Eine jahrzehntelange Berufserfahrung im In- und Ausland auf sehr unterschiedlichen Gewässern gab Gelegenheit, sehr unterschiedliche Aufgabenstellungen zu bearbeiten. Entsprechend verschieden waren die Lösungsansätze, welche ich kennengelernt habe.

Was hat sich nicht bewährt?

Z. B. das Bemühen, den Fischbesatz mit einem limnologischen Parameter zu korrelieren. Fehlanzeige.

Z. B. das Bemühen, die Biomasse des Zooplanktons mit anderen limnologischen Parametern zu korrelieren. In Nordamerika wurden in den achtziger Jahren solche Korrelationen angestellt. Qualitätskriterium für solche Regressionsrechnungen sind das Bestimmtheitsmaß und der Korrelationsfaktor.

Von besonderem Interesse ist die Veröffentlichung von Hanson and Peters (1984) mit einem Bestimmtheitsmaß r² von 0,72, weil der Phosphor in Binnengewässern als wichtigster wachstumsbegrenzender Nährstoff angesehen wird. Pace (1986) errechnete für die Regression des Gesamtphosphors gegen die Zooplanktonbiomasse ein Bestimmtheitsmaß r² von 0,86 und hatte das Zooplankton mit einer Pumpe beprobt.

Windelband`s Beitrag

Windelband hat in seiner Straßburger Rektoratsrede im Jahr 1894 die Unterscheidung von ideographisch für beschreibend und nomothetisch für regelsuchend getroffen (Windelband 1915).

Windelband (1915) sagte dazu noch, dass in einigen Wissensbereichen beide Haltungen als Bearbeitungsmöglichkeiten möglich sind. Hier sind die Lebenswissenschaften mit einge-schlossen. Ich sehe, dass zwischen der ideographischen und der nomothetischen Haltung eine Schwelle besteht. Schaffen wir es diese Schwelle zu überwinden? Denn in neuerer Zeit haben Salvatore and Valsiner (2010) gezeigt, dass die beiden Haltungen nicht als Gegensätze zu sehen sind, sondern sich ergänzen.

In der Arbeitspraxis zeigte sich, dass die ideographische und die nomothetische Haltung unterschiedlichen Personen zugeordnet werden können. . Ein Paradebeispiel dafür ist der Methodenstreit in der Planktologie zwischen Ernst Haeckel und Victor Hensen, der von Porep (1972) ausführlich analysiert wurde. Haeckel und Hensen waren beide Mediziner von ihrer Ausbildung her. Nach Porep (1968) hattten sie als Mediziner damals den Vorteil, im Umgang mit dem Mikroskop geübt zu sein, während die Biologen zu jener Zeit makroskopisch arbeiteten. Hensen pflegte Fragestellungen der Physiologie und Methodenkritik , verbesserte das Planktonfanggerät, um es für den Vertikalzug zu benutzen und lud die Kollegen von der Kieler Zoologie ein, auf seinen Ausfahrten mit zu arbeiten, um den systematischen Teil abzudecken.

Was nützen mir schöne Ergebnisse mit hoher Streuung, die keine Voraussagen ermöglichen.

Die Streuung vermindern heißt hier, erstmal methodenkritisch denken und arbeiten. Welche Fehler begehe ich bei der Probenahme auf dem See und bei der Bearbeitung im Labor? Ich finde das eine wichtige Frage, denn Fehler bei der Probenahme und Probenbearbeitung pflanzen sich in der Auswertung fort. Nach meinem Eindruck sind viele Bearbeiter sich des Problems bewusst. Der Bearbeiter kann einen Flowmeter in die Netzöffnung hängen, um den Wassereinstrom ins Netz zu messen, aber nach McQueen & Yan (1993) tun dies nur ein Teil der Planktologen auf Binnenseen. Botrell et al. (1976) schreiben, dass ohne Flowmeter das filtrierte Wasservolumen aus einem Netzzug nicht bekannt ist, aber immer geringer als wenn es berechnet wird aus der Fläche der Netzöffnung und der Länge des Netzzuges.

Schwieriger ist der Versuch die Verstopfung der Netzmaschen zu verhindern. Es ist möglich, je einen Flowmeter innerhalb und außerhalb der Netzöffnung aufzuhängen. Der Vergleich beider Messungen dient der Prüfung.

Bei weniger als 85 % Übereinstimmung wird die Probe verworfen und muss neu gezogen werden (Sameoto 1983). Das ist machbar bei Maschenweiten von 300 µ und größer wie sie auf dem Meer zum Fang von Fischeiern und Fischlarven verwendet werden.

Pumpenfang von Zooplankton

Im Vollangebot der Firma Hydrobios in Kiel fehlt eine Pumpe. Also gehe ich in einen Baumarkt und suche eine Gartenpumpe. Dann gilt es Zusatzgeräte zu besorgen. Einen Schlauch will ich nicht. Denn wenn Teile des Schlauches auf der Rolle sind und Wasser durchgepumpt wird, bedeutet das Reibung im Schlauch, welches die Pumpenleistung vermindert (Milller, C. B. and D. C. Judkins 1981). Powlik et al. (1991) empfehlen deshalb den Schlauch in handliche Stücke zu teilen.

Also nehme ich Rohre, die sich zusammenstecken lassen. Es fehlt noch ein kurzer Schlauch mit Ansaugstutzen als Verbindung zwischen Pumpe und Rohr. Das Netz wird seitlich vom Boot aufgehängt. Es wird mit der Stoppuhr gemessen, wie lange Seewasser mittels Pumpe in das Netz geleitet wird. Notwendig ist weiter eine Halteleine, die mit dem Mastwurf um die Rohre gelegt wird und eine 5 kg Kette als Beschwerung unter dem ersten Rohr. Das sind handwerkliche Aufgaben während der Beprobung. In fischereilichen Einrichtungen, seien es in Fischereibehörden, Teichwirtschaften, Fischfangschiffe und -boote auf dem Meer, Küstengewässern, Binnengewässern und Angelvereinen gibt es Personen mit handwerklichen Fähigkeiten. Im Biologiestudium werden handwerkliche Aufgaben wenig berücksichtigt.

Bearbeitung einer lebenden Resource für die nachhaltige Nutzung

Die Geschichte der Planktologie ist durchzogen vom Vergleich zwischen Netzzug und Pumpenfang seit den neunziger Jahren des 19. Jahrhunderts, also seit 125 Jahren. Wichtige Anregungen kamen aus den Arbeiten im Ichthyoplankton. Warum gerade von dort? Einmal gab es wegen der Aufgabenstellung einen Erwartungsdruck hin zu Lösungen.

Die Frage war und ist, wie viel Fangtage dürfen die Fangboote aufs Meer, damit eine Überfischung vermieden wird und der Fischbestand erhalten bleibt. Dafür werden die Fische untersucht nach Länge, Gewicht, Gonadenzustand, Eizahl pro Muttertier sowie die Dichte und Verbreitung der pelagischen Eier im Meer. Zusätzlich wird an Schuppen, Gehörsteinen oder Flossenstrahlen das Alter gelesen und daraus das Wachstum berechnet. Solche Daten zusammengenommen erlauben Einsicht in ein komplexes Geschehen. Die Qualität der Bearbeitung ist daran zu messen, wie weit die erstellten Voraussagen von der Wirklichkeit bestätigt werden. Die Techniken dazu wurden über viele Jahrzehnte entwickelt. Mein Dank gilt den Autoren, die auch negative Ergebnisse veröffentlicht haben. Wir sind heute glücklich, dass es Autoren gab, die im Vergleich die angewandten Arbeitsgeräte beschrieben, wann und wo die unterschiedlichen Geräte eingesetzt werden können. Die Bearbeitung von marinen Sardinenbeständen durch Fischereibiologen ist ein Beispiel für den Erfolg bei der nachhaltigen Nutzung einer lebenden Resource.

Die Bestände von Meeresfischen unterliegen in ihrer Verbreitung und ihren Wanderungen den Naturgesetzen und oft überschreiten sie politische Grenzen. Die Wissenschaftler in den nationalen Fischereiforschungsanstalten, welche solche Bestände bearbeiten, kommen regelmäßig zu internationalen Fachtagungen zusammen und tauschen sich über ihre Arbeitsergebnisse aus. Hier besteht ein großer Druck, denn die erarbeiteten Ergebnisse sind für die nationalen Ergebnisse Teil der Verhandlungsmasse bei der Zuteilung von Fangquoten. Kein nationales Institut kann sich leisten, fachlich zurückzufallen. Ein großer Teil unserer Binnengewässer wird von Länderinstituten nach eigenen Grundsätzen bearbeitet, die regional unterschiedlich sein können. Hier sehe ich einen großen Unterschied in der Arbeit durch Fischereiwissenschaftler auf dem Meer und an Binnengewässern.

Die Absolutforderungen aus den Werten der Wissenschaft finden ihre Begrenzungen in der Verwaltung, in der schnelle Entscheidungen nötig sind.

Das bedingt eine Trennung zwischen Verwaltung und der Wissenschaft.

Für letztere darf ich eine Unterscheidung treffen. Auf der einen Seite steht die Begeisterung für die Schönheit der Natur, die sich auf die Beschreibung neuer Arten, ihren Lebenslauf und ihre Einordnung in die Stammesgeschichte konzentriert. Solche Arbeiten sind notwendig und eine Voraussetzung dafür, dass wir die Pflanzen und Tiere kennen, die bei der Bearbeitung eines Ökosystems gefunden und dokumentiert werden. Das entspricht der ideographischen Haltung nach Windelband (1915). Auf der anderen Seite gibt es den Methodenkritiker, der zuerst an den bisher vorhandenen Arbeitsgeräten zweifelt. Er will die Arbeit verbessern, um Regeln aufzustellen, das entspricht der nomothetischen Haltung nach Windelband (1915). Solches wurde von Johannes Müller Mitte des 19. Jahrhunderts begonnen, als er mit dem Beuteltuch aus den Mühlen einen Planktonkescher nähte oder nähen ließ.

Netzfang auf Ichthyoplankton

Ein weiterer Schritt war die Konstruktion eines konischen Netzes, das am Ende einen Becher mit Fenster und Ablasshahn hatte. Hensen stellte diese Netzkonstruktion in seiner Veröffentlichung 1887 vor. Darüber hinaus pflegte Hensen eine enge Zusammenarbeit mit den Zoologen in der Philosophischen Fakultät und nahm einige mit auf seine Atlantikexpedition. Bald wurde dieses Arbeitsgerät zum Planktonfang auf Binnenseen benutzt, nach dem Kieler Zoologen Apstein benannt und bekannt als Apsteinnetz.

Nach Hensen veröffentlichten weitere Autoren ihre Ergebnisse über den Vergleich von Netzzug und Pumpe zum Fang von Zooplankton in Binnengewässern und im Meer. Für die Bearbeiter des Ichthyoplanktons stand immer im Vordergrund, quantitativ zu arbeiten und die Ursachen einer hohen Streuung auszuschalten. Die Arbeitsergebnisse sollten so nah wie möglich der Wirklichkeit entsprechen, um Voraussagen zu ermöglichen.

Also wurde das Netz verlängert, um die Zahl der Netzmaschen zu erhöhen, das Netz wurde auf dem ersten Meter hinter der Netzöffnung zylindrisch genäht, um die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten in der Netzöffnung zu minimieren und je ein Flowmeter wurde in und außerhalb der Netzöffnung aufgehängt, um den Wassereinstrom in das Netz zu kontrollieren. Halteleinen vor der Netzöffnung wurden entfernt, weil sie Geräusche verursachen, welche die Zooplankter zu Fluchtbewegungen veranlassen.

Dazu ist zu berücksichtigen, dass Fischeier und Fischlarven in geringer Dichte im Meer vorhanden sind. Netze mit 300 µ Maschenweite können eingesetzt werden, um im Schrägzug bei fahrendem Schiff mehr als hundert Kubikmeter Wasser zu filtrieren. Auch Pumpen wurden zum Sammeln von Fischeiern eingesetzt.

Aron (1958) referiert über die Pumpversuche auf marines Plankton seit Hensen (1887) und benutzte eine Zentrifugalpumpe mit einer Kapazität von 1533 Liter pro Mínute über einen Drei-Zoll-Schlauch. Die Pumpenleistung wurde durch Füllung eines Fasses mit bekanntem Volumen bei Messung der Zeit bestimmt. Zum Vergleich zog er ein 0,5 m Netz für zehn Minuten zur gleichen Zeit wie der Pumpenfang. Der Durchflussmesser in der Netzöffnung ergab die Filterung von 200 Kubikmetern Wasser während die Pumpe etwa 15 Kubikmeter filterte. Ausgenommen die Quallen waren die gefangenen Planktonorganismen in gutem Zustand nach dem Durchlauf der Pumpe.

Begrenzungen für den Netzzug

Für das Zooplankton der Binnengewässer werden Maschenweiten von 30 oder 100 µ benutzt und es genügt ein Kubikmeter Filtervolumen. Dafür reichen oft ein oder zwei Vertikalzüge mit dem Netz. 100 µ Maschenweite bedeutet wesentlich höheren Widerstand durch das Netzgewebe. Die Zooplankter kommen teils in hoher Dichte vor und die Möglichkeit einer Verstopfung der Netzmaschen ist stärker gegeben. Dazu schreibt Schwoerbel (1994):

„Darin liegt der schwerwiegende Mangel der quantitativen Netzmethoden: eine mangelhafte Methode, deren Fehler aber exakt formuliert werden kann, ist durchaus brauchbar; das Netz erfüllt diese Forderung nicht, weil sich der Fehler einer Kontrolle entzieht.“

Deshalb ist für das Zooplankton in Binnengewässern der Pumpenfang vorzuziehen (Lenz 1972).

Geräteflucht

Unter normalen Bedingungen liegt die Schwimmgeschwindigkeit von Daphnia magna zwischen 0,11-0,47 cm/sec, unter Stresssbedingungen, z. B. bei Anwesenheit von Microcystin kann sie auf maximal 0,92 cm/sec erhöht sein (Nikitin and Latypova 2014). Dodson et al. (1997) ermittelten für Daphnia pulex von 2 mm Größe Schwimmgeschwin-digekeiten zwischen 0,4 und 0,8 cm/s.

In meinen Berechnungen lag die Strömungsgeschwindigkeit bei meinen Beprobungen auf dem Buchtzigsee im Saugrohr bei 13,4 cm/s, siehe im Anhang.

Das Bestimmtheitsmaß

Das Bestimmtheitsmaß r² wird regelmäßig als Maß für die Varianz in einer Regressionsrechnung angegeben. Ich setze das Komma zwei Stellen nach rechts und erhalte eine Proportion, einen Anteil als Prozentzahl. Dieser soll über 75 liegen. Zusätzlich kann aus dem Bestimmtheitsmaß die Wurzel gezogen werden und ich erhalte den Korrelationsfaktor. Anhand der Zahl der Datenpunkte und dem Korrelationsfaktor ist aus der zugehörigen Tabelle im Statistikhandbuch abzulesen, wie hoch der Wert angesiedelt ist. Siehe Tabellen in Sachs (1978). Die nordamerikanischen Autoren, welche in den achtziger Jahren das Zooplankton in Binnenseen bearbeiteten, benutzten den Vertikalzug mit dem konischen Netz. Sie berechneten das Bestimmtheitsmaß zwischen 0,62 – 0,86 (Siegfried and Sutherland 1989). Nur Pace (1986) beprobte das Zooplankton mit einer Pumpe und erhielt ein r² von 0,86. Für solche Berechnungen muss eine ausreichend große Serie von Datensätzen zur Verfügung stehen. An diesen kann der Auftragnehmer seine Qualifikation zeigen.

Filtration von Wasserproben im Labor

Nordamerikanische Ozeanographen waren die ersten, welche bei der Arbeit mit ¹⁴C bemerkten, dass die angewandte Vacuumfiltration durch einen Membranfilter eine Ursache von Fehlern sein kann (Arthur and Rigler 1967).

Goldman and Dennett (1985) fanden, dass die Zellwand von gewissen Algenarten beschädigt wird, wenn bei der Vakuumfiltration Druckunterschiede vorkommen und in der Folge werden gespeicherte Nährstoffe ins Filtrat freigesetzt. Taylor & Lean (1991) erwähnten, dass ein bedeutender Teil des Nanoplanktons empfindlich ist bezüglich einer Schädigung während der Filtration, so dass in der Folge der Anteil des gelösten Phosphors im Filtrat überhöht sein kann. Kiene and Slezak (2006) zählen einige Umstände auf, welche die Freisetzung von DMSP aus den Algenzellen beim Filtrationsvorgang verursachen kann.

In welchem Maße solche Einflüsse bei einer Filtration auf das Freisetzen von Phosphor und seinen Verbindungen aus den planktischen Algen und Bakterien in einer Wasserprobe wirken, ist nicht näher untersucht. Als ich Anfang der neunziger Jahre die Schwerkraftfiltration von Probenwasser aus Binnenseen lernte, wurden Josef Hönig und ich einig für Einschränkungen wie eine maximale Fallhöhe für das zu filtrierende Wasser von einem Meter und maximal 300 ml Volumen. Für Wasser aus eutrophen Seen war eher weniger Wasservolumen für einen Filter, z. B. nur 100 ml anzuwenden, um eine Verstopfung des Filters zu vermeiden. Sofern nicht mehr Partikel im Probenwasser sind als Poren auf dem Filtermedium, bleiben immer noch Poren frei, durch welche Wasser fließen kann. Bei einer Unterdruckfiltration wird das Porenwasser voll abgesaugt, so dass der Filter und sein Beschlag mit Partikeln trocken fällt. Das Trockenfallen bedingt den Kontakt mit der Luft und das Abschalten der Wasserstrahlpumpe oder des elektrischen Absauggerätes verursachen einen plötzlichen Druckunterschied. In der Laborpraxis mit Probenwasser aus Seen wird eine Membran mit 0,45 µ Porenweite als Filter benutzt, die in die Filterkammer gelegt wird. Das Probenwasser wird in einen Trichter eingefüllt, der über einen Schlauch mit der Filterkammer verbunden ist. Die Fallhöhe beträgt maximal einen Meter, bei der das Wasser aus der Filterkammer in das Auffanggefäß tropft. Bei anderthalb Meter Fallhöhe rinnt das Wasser. Sobald der Schlauch leer ist und das Tropfen aufhört, wird die Filterkammer geöffnet. Der Filter wird mit einer flachen Pinzette entnommen und in ein verschließbares Gefäß zur Oxidation überführt.

Druckunterschiede beim Filtrieren geschehen also langsam und auf der Filtermembran bleibt eine dünne Schicht Wasser. Man stelle sich vor, was das plötzliche Trockenfallen für einen Organismus bedeutet, der sein ganzes Leben lang von Wasser umgeben ist, dessen Zellwand für Nährstoffe durchlässig sein muss und Sauerstoff sowie Kohlenhydrate nach außen abgibt.

Probenwasser aus Fließgewässern des Rithrals kann bedenkenlos mit dem Unterdruck gefiltert werden, weil die schwebenden Partikel im Bachwasser aus Detritus bestehen. Das habe ich erfolgreich im Pfinzprojekt getan.

Bei der Beprobung der Pfinz kam ich eines Tages an einen Staubereich, wo eine Algenblüte im Gange war. Das Filtrat aus dieser Wasserprobe war nicht klar, sondern weiter trüb und die Trübung wurde erst durch die Schwerkraftfiltration beseitigt. Probenwasser aus dem Meer, Seen, Staubereichen, und dem Potamal enthält lebendes Plankton.

Mögliche Top-down-Wirkungen im See

Wir wollen Einsicht in Zusammenhänge innerhalb des Ökosystems See. Welche günstigen und ungünstigen Maßnahmen gibt es? Wie kann ich die Wirkungen von menschlichen Aktivitäten, sprich seine Folgen im Ökosystem See erkennen?

Nährstoffkonzentrationen wirken durch die ganzen Nahrungsketten, besser gesagt das Nahrungsnetz durch von den einzelligen Algen über die Bodentiere und das Zooplankton bis zu den Fischen. Das nennen wir die Einflüsse von unten, mit dem Anglizismus „Bottom-up“. Umgekehrt wirkt der Tierbestand von oben. Schwäne nehmen Wasserpflanzen (=Makrophyten) als Nahrung auf, Zooplankter filtrieren einzellige Algen aus dem Wasser, Weißfische nehmen Bodentiere, Zooplankter und Pflanzen als Nahrung. Raubfische stellen den Weißfischen nach. Fischfressende Vögel und Menschen fangen Fische als Lebensmittel zum Verzehr. Selbstverständlich hat solch ein Fraßdruck seine Wirkungen. Bei einem starken Fraßdruck setzen sich fraßresistente Formen durch. Bei Gefäßpflanzen bleiben solche mit harten Blättern übrig. Einzellige planktische Grünalgen lagern sich zu Kolonien zusammen. Blaualgen produzieren Gift. Weißfische schließen sich zu Schwärmen zusammen.

Nahrungsaufnahme bedeutet auch Verdauung und Ausscheidung von Stoffwechsel-produkten, so können Nährstoffe ins Freiwasser gelangen. Welche Wirkungen geschehen im See?

Das Zooplankton, besonders die Wasserflöhe sind ein Scharnier im See zwischen Bottom-up und Top-down. Können wir solche Kenntnisse nutzen?

Lange Zeit wurde die Size-Efficiency-Hypothese von Brooks and Dodson (1965) als Maßstab betrachtet: Fische selektieren die Zooplankter nach ihrer Größe, indessen hängen die Wasserflöhe auch vom Phosphor als wachstumsbegrenzenden Faktor ab. Das ist ein Beispiel für Klärungsbedarf, nur zu lösen über weitere Untersuchungen.

Bearbeitung von kontroversen Themen

Kann ich dem Auftraggeber Voraussagen erstellen? Gibt es Veränderungen hinsichtlich der Gewässergüte bei menschlichen Eingriffen, z. B. bei tausend Badegästen an einem Sommertag oder bei 100 kg Rotaugenbesatz? Wie kann ich mögliche Veränderungen erfassen? Die Ergebnisse vom Badesee Buchtzig aus 13 Jahren Monitoring sind einzig dastehend und bedürfen der Prüfung an anderer Stelle. Das ist eine Arbeitsaufgabe.

Schutz und Nutzung

Alle Beteiligten in der lebendigen Natur, ob Primärproduzenten und Konsumenten der unterschiedlichen Stufen einschließlich der Schlusssteinart, alle sind Teil der Natur und nutzen sie für ihre eigene Existenz. Die Erhaltung der eigenen Existenz bedingt den Schutz des Ganzen als Nahrungsnetz. Eine Trennung in Schutz und Nutzung in der Verwaltung ist künstlich und nur existent weil politisch gewollt. Wir brauchen es zusammen, Schutz und Nutzung aus einem Guss. Möge diese Arbeit ein Schritt dahin sein.

Die Angelvereine im Land nutzen die heutigen Transportmöglichkeiten, um oft Fischbesätze an ihren Pachtgewässern durchzuführen. Fischbesatz ist zur Gewohnheit geworden. Hinweise auf Top-down-Wirkungen auf den Zustand im Gewässer durch Fischbesatz gibt es. Es fehlen aber weithin gut begründete Untersuchungen darüber. Die Korrelation zwischen dem Rotaugenbesatz im Herbst des Vorjahres mit dem TDP/TP-Verhältnis in den Monaten Juli bis Oktober steht bisher einzig dar. Das Verhältnis kann nur verlässlich berechnet werden, wenn die Wasserproben über die Schwerkraft filtriert wurden. Eine Beziehung zwischen dem Gesamtphosphor und dem TDP/TP-Verhältnis wird vermutet, für den Buchtzigsee ist das bisher nicht signifikant, wohl aber vom Wilhelmswörthweiher in Mannheim-Sandhofen.

Hier ist die Fischerei in der Pflicht, zur Klärung bei zu tragen.

Literatur:

Aron, W. 1958. The use of a large capacity portable pump for plankton sampling, with notes on plankton patchiness. University of Washington, Department of Oceanography, Technical Report No. 59, 1-23

Arthur, C. R. and F. H. Rigler, 1967. A possible source of error in the 14C method of measuring primary productivity. Limnology and Oceanography 12: 121-124.

Bays, J. S. and T. L. Crisman, 1983. Zooplankton and Trophic State Relationshiips in Florida Lakes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 40: 1813-1819.

Botrell, H. H., A. Duncan, Z. M. Gliwicz, E. Grygierek, A. Herzig, A. Hillbrecht-Ilkowska, H. Kurasawa, F. Larsson and T. Weglenska, 1976. A review of some problems in zooplankton studies. Norwegian Journal of Zoology 24, 419-456.

Denzler, Ruth Enzler, 2020. Die Kunst des klugen Umgangs mit Konflikten: Über verschiedene Bewusstseinsebenen zum gelassenen Konfliktmanagement. Springer Verlag.

Dodson, Stanley I., Shanna Ryan, Ralph Tollrian, and Winfried Lampert, 1997. Individual swimming behavior of Daphnia: effects of food, light and container size in four clones. Journal of Plankton Research 19: 1537-1552.

Feyerabend, Paul K., 1976. Wider den Methodenzwang.

Goldman, J. C. and M. R. Dennett, 1985. Susceptibility of some marine phytoplankton species to cell breakage during filtration and post-filtration rinsing. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 96: 47-58

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Schlobach, Martin, https://www.haustechnikverstehen.de/volumenstrom-und-stroemungsgeschwindigkeit/

Schwoerbel, Jürgen, 1994. Methoden der Hydrobiologie, Süßwasserbiologie. Verlag UTB.

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Windelband, Wilhelm, 1915. Geschichte und Naturwissenschaft. (Straßburger Rektoratsrede. 1894). p. 136-160. In: Präludien. Aufsätze und Reden zur Philosophie und ihrer Geschichte. Zweiter Band. J. C. B. Mohr (Paul Siebeck) Tübingen. Yan, Norman D., 1986. Empirical Prediction of Crustacean Zooplankton Biomass in Nutrient-Poor Canadian Shield Lakes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 43: 788-796.

Anhang

Tabelle aus Siegfried and Sutherland 1989

Autoren	Unabhängige Variable	Zahl	r²
Patalas 1975	Hochsommertemperatur	14	0,86
Watson and Wilson 1978	Mittlere Oberflächentemparatur	90	0,71
McCauley and Kalff 1981	Phytoplanktonbiovolumen	17	0,72
Bays and Crisman 1983	Carlson`s TSI	39	0,66
Hanson and Peters 1984	Gesamtphosphor	49	0,72
Rogerud and Kjellberg 1984	Chlorophyll	28	0,62
Yan 1985	Gesamtphosphor, pH	16	0,77
Siegfried and Sutherland 1989	Max. Tiefe, monom, Al., Chlorophyll, DOC	20	0,74

Tabelle 1: übernommen von Siegfried and Sutherland (1989). Vergleich von veröffentlichten empirischen Zooplanktonbiomasseberechnungen und die Korrelation mit einer unabhängigen Variablen unter Berücksichtigung des Bestimmtheitsmaßes r²

Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit im Rohr

Ich gehe hier vor wie Martin Schlobach es auf seiner Homepage haustechnikverstehen.de demonstriert hat für die Strömungsgeschwindigkeit in einem Rohr. Dafür benötige ich das Volumen des gepumpten Wassers, die Zeit des Pumpens und den Rohrquerschnitt.

Der Innendurchmesser der Rohre beträgt 4,5 cm, umgerechnet auf den Meter: 0,045 m. Der Rohrquerschnitt wird berechnet als π*r². Das sind 0,0063585 m².

Der Volumenstrom wird berechnet als Quotient aus Volumen und Zeit: V/t = m³/s.

Volumen: 1,02328 m³, Zeit: 1200 sec ergibt 0,00085273 m³/s.

Die Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich aus Volumenstrom/Rohrquerschnitt,

hier: 0,00085273/0,0063585 = 0,1341 m/s Strömungsgeschwindigkeit im Saugrohr.

abgerundet ≈ 13 cm/sec falsch!

Hat das jemand mal nachgerechnet?

Ich bitte um Entschuldigung, denn bei einem erneuten Blick darauf, fand ich einen Fehler. Da hatte ich nicht mit dem Radius gerechnet, sondern bei der Berechnung des Rohrquerschnitts den Durchmesser eingesetzt. Die verbesserte Rechnung ist hier:

Der Innendurchmesser der Rohre beträgt 4,5 cm, umgerechnet auf den Meter: 0,045 m. Der Radius ist die Hälfte des Durchmessers, also 0,0225 m.

Das Quadrat des Radius = r² ist 0,00050625.

Der Rohrquerschnitt wird berechnet als π*r². 0,00158892 m².

Der Volumenstrom wird berechnet als Quotient aus Volumen und Zeit: V/t = m³/s.

Volumen: 1,02328 m³, Zeit: 1200 sec ergibt 0,00085273 m³/s.

Die Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich aus Volumenstrom/Rohrquerschnitt,

hier: 0,00085273/0,00158892 = 0,536672709 m/s Strömungsgeschwindigkeit im Saugrohr.

abgerundet: 0,54 m/s Strömungsgeschwindigkeit im Saugrohr.