Protokoll von Schnackenburg
Juergen Ganzer
anbei das Tagungsprotokoll von Schnackenburg. Gudrun Meister hat es dankens-
werterweiseangefertigt. Leider hat die Weiterverarbeitung von mir etwas
länger gedauert. Ich hoffe jedoch, daß die Erinnerung an Schnackenburg noch
nicht ganz verblaßt ist. Die von uns gemessenen Elbdaten sind im Forum be-
reits vorhanden.Die Aufstellung der wichtigsten Kieselalgen je Gütegruppe
von Prof. Lange-Bertalot kann bei mir mit einem adressierten und frankierten
(3 DM) Umsschlag angefordert werden.
Liegen schon Erfahrungen mit Kieselalgenpräparaten vor? Bei welcher Vergröße-
rung ist eine optimale Bestimmung möglich? Meine Erfahrungen in diesem Be-
reich waren bisher eher frustrierend!
Nun noch ein wichtiger Termin:
Karl Heuel und Gudrun Meister haben vorgeschlagen, die nächste Bionet-Tagung
in Bad Münstereifel (Erftquelle) durchzuführen. Termin: 11.-15. Mai 94
Wer Interesse oder Anregungen hat, wende sich bitte an Gudrun.
Gruß Jürgen
Mail: gan...@gyher.ce.ni.schule.de
Real: Dr. Jürgen Ganzer, Gymnasium der Christian-Schule, Missionstr. 6,
29320 Hermannsburg
Ospreußenweg 9, 29320 Hermannsburg, Tel.: 05052/3685 (priv.)
Protokoll des Elbe-Seminars
vom 22.10.- 24.10.1993 in Schnackenburg / Elbe
Anwesenheitsliste:
Name,Vorname Schule, Institution Stadt
Behnsen, Ute Elsa-Brändström-Schule Hannover
Brehm,Dr.Ralf-Ingo Senatsverwaltung f. Schule Berlin
Federspiel, Rainer Schillerschule Hameln
Ganzer, Dr.Jürgen Gymn. Hermannsburg Hermannsburg
Heidrich, Jörg Berlin Kolleg, Berlin
Heuel, Karl St.Michael-Gymnasium Bad Münstereifel
Jadgmann Wittenberg
Klein, Rüdiger Lessing-Gymnasium Uelzen
Lange-Bertalot, Prof. Bot.Inst. der Uni Frankfurt Frankfurt
Meister, Gudrun Pascalgymnasium Grevenbroich
Rebentisch, Detlef Lothar-Meyergymn. Varel
Sarnow, Dr. Karl Gymnasium Großburgwedel Burgwedel
Schädlich, Margot Berlin
Schlamann, Hubertus Münster
Schlungbaum,Prof. Universität Rostock Rostock
Schunicht, Karl-Heinz Gymn.Ulricianum Aurich
Webel, Joachim Gymn. Hermannsburg Hermannsburg
Weiland, Rolf Cäcilienschule Oldenburg
Zohren, Johannes Pascalgymnasium Grevenbroich
Leitung: Dr. J. Ganzer und Dr. K. Sarnow
Referenten: J.Heidrich, Berlin-Kolleg :Umwelt- Arbeit in Berliner Schulen
Prof. Schlungbaum: Belastung von Gewässern aus Sicht
der Nährstoffproblematik
Prof. Lange-Bertalot: Bestimmung der Gewässergüte mittels
Kieselalgen
J.Köhler: Naturschutzzentrum Hitzacker
Protokoll: Gudrun Meister
Ablauf der Tagung:
Freitag, 22.10.93 Anreise, Begrüßung
nach dem Abendessen erste Aquanet-Bionet-Berichte
Samstag, 23.10.93 vormittags: Erfassen von Gewässerdaten der Elbe bei
Schnackenburg,Vergleich von Meßmethoden (Aquanal, Visocolor, elektronische Meßge-
räte, erster Einsatz des Notebooks mit an-
geschlossener pH- u. Temperaturelektrode)
Eingabe der Meßwerte in die Datenbank,
neue Möglichkeiten im Bereich der Software
und Telekommunikation (Ganzer, Sarnow)
nach dem Mittagessen: weitere Berichte der Aquanet/ Bionet-Gruppen
Bericht von Herrn Jagdmann ,Wittenberg
Vorstellen des Elbüberwachungssyst INES
(Ganzer)
Vorträge von Prof.Schlungbaum und
Prof-Lange-Bertalot, Diskussion
Sonntag , 24.13 Planungsstand Nationalpark Elbtalauen,
Exkursion in die Elbtalauen bei Hitzacker
(Köhler)
Vortrag von Prof. Schlungbaum:
Die Belastung der Gewässer aus Sicht der Nährstoffproblematik
Als Hauptaspekte der Gewässerbelastung wurden "organische Belastung,
Eutrophierung,Kontamination und Infektion" erläutert.
Ebenso langsam, wie das Ökosystem auf Streßbelastung reagiert, so langsam
erfolgt eine Regulation nach Entlastung.
Es wurde ein kurzer historischer Überblick über Eingriffe des Menschen gege-
ben. Eine Folie zeigte die Gewässerbelastung in Ost- und Westdeutschland zur
Zeit der Wende.Im Osten waren 3 % der Fließgewässer intakt, 19% mäßig bela-
stet, 36 % stark belastet und 42 % verödet ; demgegenüber gab es im Westen
1 % intakter , 21 % mäßig belasteter, 54 % stark belasteter und 24 % veröde-
ter Gewässer.Anhand von Gewässergütekarten wurde belegt, daß es möglich ist,
die Gewässergüte wieder zu verbessern.
Daß auch auf Seiten der ehemaligen DDR die Notwendigkeit von Naturschutz
eingesehen wurde, beweist ein noch am 12.9.1990 durchgesetzter Beschluß des
Ministerrats der ehemaligen DDR zum Nationalparkprogramm.
Bemängelt wurde, daß es derzeit kaum Wechselwirkung zwischen Wissenschaft
und Politik gibt.Aufgabe der Wissenschaft ist es, einen "Urzustand " unbe-
lasteter Natur zu definieren, den "Istzustand" zu beurteilen,indem sie die
Beeinflussung quantifiziert und sie kann den "Sollzustand" formulieren und
diesbezüglich die Zielsetzung beeinflussen. Die Umweltpolitik kann den
"Istzustand" bewerten und kann Maßnahmen beschließen, um den Sollzustand
zu erreichen.Sinnvoll wäre eine Wechselwirkung zwischen beiden, z. B. auch
in Form einer Technik, die Reparatur und Vorsorge bewerkstelligt.
Wissenschaftliche Erkenntnisse nehmen zu, ebenso die technologischen Mög-
lichkeiten. Allerdings vergehen auch heute noch 20- 25 Jahre bis Erkennt-
nisse, die das Mensch/Naturverhältnis betreffen, in die Praxis umgesetzt
werden.Am Beispiel von Stickstoff und Phosphor wurden diffuse und punktu-
elle Einträge in ihrer quantiativen Bedeutung verglichen und Maßnahmen zur
Reduktion (insbesondere Einträge über die Landwirtschaft, Eliminierung
durch Kläranlagen) um 60 % für möglich gehalten.
Betont wurde die Notwendigkeit internationaler Vereinbarungen, z. B. wie
die internatioale Vereinbarung zum Schutz der Elbe oder die erstmalig in
der EG beratenen Richtlinien zur ökologischen Qualität der Gewässer.
Vortrag von Prof. Lange-Bertalot:
Gewässergütebestimmung mittels Diatomeen in der Schule
Biologie der Kieselalgen:
Die Kieselalgen (Bacillariophyceae /Diatomeae) sind einzellige (autotrophe!)
Algen, die manchmal Kolonien bilden.Die Zellwand hat die Form einer runden
oder länglichen Schachtel und besteht jeweils aus einem Schachtelboden (Hypo-
theka) und einer Schachteldecke (Epitheka). Hauptbaustoff der Zellwand ist
Kieselsäure (Siliciumdioxid). Die Chloroplasten sind charakteristisch braun
gefärbt,da die Chlorophylle durch braunes Fucoxanthin überdeckt sind. Die
Ordnung der PENNALES sind meist mit einem Bewegungsorganell ( einer Raphe)
ausgestattet, zur Ordnung der CENTRALES gehören die kleinsten Formen mit
2,5µm Durchmesser.Die größten Arten erreichen Längen bis zu 2mm .Kieslealgen
leben im Meer , Süßwasser,Erdreich, an Felsen u. Mauern; letztlich überall
dort, wo es genügend Feuchtigkeit und Licht zur Photosynthese gibt. Die Kie-
selalgen sind Hauptbestandteil des Meeresphytoplanktons und spielen eine we-
sentliche Rolle als Primärproduzenten in der Nahrungskette.
Kieselalgen pflanzen sich meist ungeschlechtlich durch Zweiteilung (alle 6-24
Stunden) fort.Dabei bekommt jede Tochterzelle eine Zellwandhälfte der
Mutterzelle mit, die zu ersetzende wird stets zur Hypotheka.Dies führt zu ei-
ner allmählichen Größenabnahme eines Teils der Zellen. Bei Erreichen einer
Minimalgröße erfolgt geschlechtliche Fortpflanzung durch Auxosporenbildung
und Wiederanwachsen zur artgemäßen Größe.
Kieselealgen als Indikatoren der Gewässergüte
Kieselalgen können die Verschmutzung ihrer Gewässer je nach Art unterschied-
lich gut tolerieren.Je nach Wasserqualität kommt es daher zu einer charakte-
ristischen Verschiebung der Diatomeenpopulationen.Im Gegensatz zum gebräuch-
lichen DIN-normierten Indikatorsystem der organischen Verschmutzung (Sapro-
biegrad = Gehalt an abaubarer org.Substanz) werden hierbei differenzierende
(autotrophe!) Artengruppen mit artspezifischen Toleranzgrenzen gegenüber der
Wasserqualität (Trophiegrad= Gehalt an anorg. Nährstoffen) definiert. Diese
Methode ist vergleichbar mit einem medizinischen Blutbild, in dem quantita-
tive Verschiebungen der einzelnen Komponenten Aussagen über den ganzen Or-
ganismus zulassen.Insgesamt werden 3 Artengruppen unterschieden: resitente,
tolerante und sensible Arten.
Die Gewässergütestufe IV liegt vor, wenn die resistenten Arten mit 90 %
überwiegen. Bei Stufe III-IV überwiegen resistente mit 50 %, sensible und
tolerante Arten erreichen über 10 %. Bei Stufe II dominieren die toelranten
Arten mit über 50 %, die sensiblen sind weniger als 10 %. Bei der Gewässer-
güte II überschreiten die sensiblen Arten die Dominanzschwelle von 50%.In
Gewässen der Stufe I und I-II kommen besondere Arten vor, die man als Indi-
katorarten bezeichnen kann.
Präparations- und Bestimmungsmethode
Kieselalgen kommen benthisch in Fadenalgenpolstern auf Schlamm, Steinen und
Pflanzen vor.Für die Bestimmung ist es belanglos , woher die Proben genommen
werden, da in einem Gewässer die Arten auf verschiedenen Substraten nur
innerhalb der gleichen Gruppe (resistent/ tolerant/ sensibel) variieren.
Diese Fadenalgenpolster werden mit einem Löffel abgekratzt oder mit dem
Planktonnetz vorsichtig abgehoben.
Im so genommenen Präparat kann man sehr gut die beweglichen, lebenden
Kieselalgen beobachten.Möchte man diese absammeln, so kann man ihre
Beweglichkeit nutzen: wenn man über die Probenschale ein angefeuchtetes fei-
nes Textilsieb (Tuch) legt, wird ein Großteil der Algen über Nacht dorthin
einwandern und kann dann sauber abgestreift werden.
Möchte man die Probe gegen Fäulnis konservieren, nehme man Thymol oder Chino-
sol.Um zur besseren Bestimmung die Kieselalgenschalen von der organischen
Substanz zu trennen, gibt es verschiedene Methoden:
a) die Glühmethode:
Man gibt eine Tropfen Diatomeenmaterial auf ein Deckglas und läßt es ein-
trocknen.Man legt nun das Deckgläschen auf ein Netz auf einen laborübli-
chen Dreifuß und stellt die Flammenstärke des Bunsenbrenners so ein, daß
die Deckgläschen nicht verbiegen, daß aber andererseits eine kräftige Oxi-
dation der Zellinhaltstoffe zu CO2
stattfindet. Der Glühvorgang ist beendet, wenn das Diatomeenmaterial auf dem
Deckglas eine reinweiße Farbe hat.
Das erkaltete Deckglas wird mit der Pinzette einige Male in destilliertes
Wasser getaucht (bei kalkreichem Wasser kann man dem Waschwasser etwas HCl
zugeben und anschließen mit dest. Wasser auswaschen) ,um Ascherückstände von
org. Material zu entfernen. Die Kieselalgen bleiben dabei auf dem Deckglas
festgesintert.
b) Oxidieren in Säuren
Das Diatomeenmaterial wird in einem Becherglas sedimentiert.
Das Material wir 5-10mm mit konz.Schwefelsäure überdeckt und 20 min gekocht
(abgedeckt, mit Siedesteinchen).
Die Säure wird anschließend ausgewaschen.
c) Oxidation mit H2O2
Das Diatomeenmaterial 15 min bis 24 h in 30%ige H2O2 -Lösung legen, dann
tropfenweise Kaliumpermanganatlösung zutropfen oder
man kocht die Probe in 30% iger H202-Lösung unter Zufügen von
Kaliumpermanganat.
Die so vorbereiteten Proben lassen sich nun mikroskopieren oder zuvor in
Kunstharz ( Hyrax, Naphrax, Plenax) einbetten oder mittels Lackring auf
dem Objekträger luftdicht verschließen.
Schwierigkeiten bei der Bestimmung für Schüler (Nachtrag Meister)
-geeignete Bestimmungsliteratur (Süßwasserflora von Mitteleuropa Bd 2/ 1-4
von K.Krammer u.H.Lange -Bertalot, Gustav Fischer Verlag) ist für Schulen
zu teuer (um 700 DM)
-man muß 500 Kieselalgen-Exemplare (für Schulen reichen 100) auszählen und
anteilig die Differentialarten bestimmen
-hierbei ist schwierig, daß Exemplare ein und derselben Art von verschieden Seiten
betrachtet verschieden aussehen, ebenso unterscheiden sich die Individuen
altersgemäß in ihrer Größe und z.T. auch Struktur
--
Mail: gud...@meister.gygrev.ne.nw.schule.de
Real: Pascal-Gymnasium Grevenbroich;Schwarzer Weg 1;D-41515 Grevenbroich
Responsible:Gudrun Meister;Memelstr.17;D-41363 Juechen-7;Germany,02181-41567
CompuServe: 100116,3251