Der Zugersee und sein Plankton unter der Linse des Aquascope

Welche Plankton sind im Zugersee unterwegs? Wie verändert sich ihre Zusammensetzung und ihre Zahl? Solche Fragen soll das kürzlich im Zugersee installierte Unterwassermikroskop, das Aquascope, beantworten und so dabei helfen, wichtige Erkenntnisse über die Wasserqualität zu gewinnen.

Quelle: Eawag

Mikroskopaufnahmen verschiedener Planktonarten. Die Grössenverhältnisse sind nicht massstabgetreu.

Plankton sind tierische und pflanzliche Organismen, zum Beispiel Kleinstkrebse und kleine Algen, die im freien Wasser schweben und sich nicht oder nur mit sehr geringen Eigenbewegungen fortbewegen. Ausserdem dienen sie grösseren Tiere im Wasser als wichtige Nahrungsquelle. Verändert sich ihr Bestand oder ihre Zusammensetzung, kann dies grosse Auswirkungen auf das Ökosystem See und damit auch auf den Fischbestand haben. - Plankton ist ein Indikator für den Gesundheitszustand von Gewässern.

Im Zugersee schwanken insbesondere die Fangzahlen der Felchen – dem Brotfisch der Berufsfischer – stark. Auch die Konzentration von Blaualgen verändert sich im Jahresverlauf, dies gilt zum Beispiel der Burgunderblutalge (Planktothrix rubescens). Solches beeinflusst die Wasserqualität und kann sich auf die Nutzung des Sees auswirken.

Automatische Analyse des Zuger Plankton

Seit kurzem werden die Winzigstlebewesen im See bebachtet: mit einem mit einer Kamera ausgerüsteten Unterwassermikroskop, dem Aquascope. Das sogenannte Aquascope nimmt in definierten Zeitabständen Bilder von freischwebenden Partikeln im Wasser auf. Die Daten werden dann in Echtzeit an einen Computer übermittelt, automatisch analysiert und ausgewertet. Mit maschinellem Lernen sollen die verwendeten Algorithmen immer präziser werden. Dank der neuen Messmethode lassen sich nützliche Informationen über Plankton im Zugersee gewinnen: «Durch die regelmässige Überprüfung des Planktons können wir Veränderungen im Zugersee besser erkennen und schneller darauf reagieren», sagt Martin Ziegler, Leiter des kantonalen Amts für Wald und Wild. Früher sei die Auswertung von Planktondaten sehr aufwendig und zeitintensiv gewesen. Die automatisierte Analyse beschleunigt den Prozess laut Ziegler enorm, und sie verbessert die Aussagekraft der Resultate. 

Installiert worden ist das Aquascope in enger Zusammenarbeit mit dem Wasserforschungsinstitut Eawag, dessen Team die vom US-amerikanischen Monterey Bay Aquarium Research Institute entwickelte Methode für die Schweiz angepasst und im Greifensee im Kanton Zürich erprobt hat. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verfügen daher über langjährige Erfahrungen bei der Messung und Auswertung von Planktondaten.

Quelle: Kanton Zug

Eine Boje kennzeichnet den Standort des Unterwassermikroskops.

Franceso Pomati, zuständiger Forschungsgruppenleiter von der Eawag, erklärt: «Wir haben es bei den Planktonnetzwerken in Seen mit einer hochkomplexen Dynamik zu tun. Wir versuchen diese genauer zu verstehen, um künftig auch Vorhersagen machen zu können.» Das Aquascope erlaubt es Pomati und seinen Kollegen, die Entwicklungen in Echtzeit zu beobachten und die Verläufe verschiedener Jahre zu vergleichen. - Ausserdem ist es laut Eawag auch denkbar, dass die hochaufgelösten Bilder von Kleinstlebewesen auch dabei helfen, gebietsfremde Organismen – zum Beispiel die Larven der Quaggamuschel - zu erkennen und Erkenntnisse für den Umgangen mit ihnen zu liefern.

Zugersee nach dem Greifensee zweite dauerhafte Messstation

Das Aquascope im Zugersee ist nach dem Greifensee die zweite permanente Messstation von Planktondaten in Schweizer Gewässern. Um eine hohe Datenqualität zu erhalten, hat das Amt für Wald und Wild im Vorfeld verschiedene Standorte im Zugersee für die Installation des Aquascope evaluiert. Diese wiesen Vor- und Nachteile auf. Eine Installation im Hafen wäre zwar besser zugänglich. Die Bildqualität ist dort jedoch wegen des Bootsverkehrs und dem höherem Anteil an Schmutzpartikeln im Wasser schlechter. Gemäss Erfahrungen der Eawag sind die besten Resultate zu erwarten, wenn das Aquascope in der Freiwasserzone installiert wird und es im Umkreis von 15 bis 20 Metern von freiem Wasser umgeben ist. 

Das Aquascope befindet sich nun zirka 30 Meter von der Brutanstalt Walchwil entfernt und schwimmt mit Hilfe einer speziellen Boje im See. Der Standort ist so ausgerüstet, dass weitere technische Einrichtungen für die Erfassung von anderen Daten installiert werden könnten. Zudem ist bereits eine Messkette für das Erfassen von Daten zum Sauerstoffgehalt und der Wassertemperatur des Zugersees eingeplant. Ausserdem könnte ein Sonargerät für ein Fischmonitoring installiert werden. (mgt/mai)