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Ökologischer Zustand – Biologie

Foto: Hydropsyche contuberhalis

Biologisch-ökologische Untersuchungen bilden die Grundlage für die Ermittlung der Gewässergüte unserer Fließgewässer. Hierbei werden Vorkommen und Häufigkeit der ortsgebundenen Kleinlebewesen in einem Gewässerabschnitt erfasst und zur Beurteilung des Verschmutzungsgrades herangezogen. Ergänzend erfolgt die Bestimmung chemischer Kenngrößen wie Sauerstoffgehalt, Gehalt an Ammoniumstickstoff, pH-Wert u. a. im Gegensatz zu chemischen Untersuchungen, die lediglich eine Momentaufnahme darstellen, spiegelt die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft den Belastungszustand über einen längeren Zeitraum wider. Denn Organismen mit einer Lebensdauer von Monaten bis Jahren sind nur dann anzutreffen, wenn während ihres gesamten Lebenszyklus günstige Umweltbedingungen vorherrschen.

Bei Gewässerbelastungen mit organischen Stoffen verbrauchen die biologischen Abbauprozesse Sauerstoff. Durch den Sauerstoffmangel sowie die Entstehung von Fäulnisgiften werden die gewässertypischen Tiere und Pflanzen geschädigt oder vernichtet. Empfindliche Arten verschwinden, während anpassungsfähige Arten verstärkt auftreten. So stellen sich unterschiedliche Lebensgemeinschaften ein, die jeweils für einen bestimmten Verschmutzungsgrad charakteristisch sind. Die Zeigerarten dieser Lebensgemeinschaften sind im Saprobiensystem zusammengefasst und werden über die Berechnung des Saprobienindex zur Einstufung der Gewässergüte verwendet.

Probenahme

Foto: Probenahme vor Ort

Zunächst wird an typischen Stellen die ortsgebundene Lebensgemeinschaft erfasst. Dies geschieht mit Hilfe eines Fangnetzes und durch Absammeln von Steinen, Holzteilen, Wasserpflanzen oder anderen besiedelbaren Flächen im Gewässer. Die vorgefundenen Organismen werden danach im Labor durch mikroskopische Untersuchungen bis zur Art bestimmt. Daran schließt sich die Errechnung des Saprobienindex und die Feststellung der Gewässergüteklasse an.

Saprobienindex

An einem Gewässerabschnitt treten in der Regel Indikatororganismen mehrerer Saprobiestufen und Arten mit unterschiedlich enger Toleranz gegenüber einem Gütebereich auf, so dass eine statistische Auswertung der Befunde erfolgt. Als Ergebnis der Berechnung erhält man aus dem Zeigerwert der Organismen zusammen mit einem Zahlenwert für ihre Häufigkeit und ihrer Indikatorqualität den Saprobienindex. Dieser ist mit einem Wert zwischen 1 und 4 das gewogene Mittel der Saprobiewerte aller Organismen. Für die Bestimmung des Saprobienindex gilt seit 1990 die Norm DIN 38 410, Teile 1 und 2.

Feststellung der Gewässergüteklasse

Der Saprobienindex ist die wichtigste Grundlage zur Bestimmung der Güteklasse. Er darf jedoch nicht schematisch in eine Güteklasse übertragen werden. Neben dem Vorkommen von Zeigerarten ist der Aufbau der Lebensgemeinschaft in ihrer Gesamtheit zu beurteilen. Darüber hinaus werden bei der Festlegung der Güteklasse weitere Einflussfaktoren, vor allem chemische Kenngrößen der Wasserbeschaffenheit, mit einbezogen.

In Nordrhein-Westfalen ist die Ermittlung der Gewässergüteklasse auf der Grundlage bundesweit vorgegebener Kriterien durch die Richtlinie zur Ermittlung der Gewässergüteklasse vereinheitlicht worden, um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Die überarbeitete Fassung dieser Richtlinie ist mit dem Gewässergütebericht 2001 des Landes NRW (Kapitel 2.3) veröffentlicht.