Dynamische Simulation der Planktonentwicklung und interner Stoffflüsse in einem eutrophen Flachsee

In der vorliegenden Arbeit wird das numerische Gewässergütemodell StoLaM (Stoichiometric Lake Model) zur Simulation der Nährstoff- und Planktondynamik in Flachseen entwickelt. Die Datengrundlage für die Modellentwicklung und Validierung der Simulationsergebnisse bildet eine intensive dreijährige Erhebung der Planktonsukzession und Nährstoffdynamik in einem eutrophen Weiher. Als Modellgewässer dient der 3,1 ha große eutrophe Alsdorfer Weiher bei Aachen, der trotz einer mittleren Tiefe von nur 2,6 m regelmäßig eine sommerliche Temperaturschichtung aufweist. Eine einjährige Erfassung der wesentlichen Ein- und Austräge von Nährstoffen (Zuund Abflüsse, Sedimentation, aerobe und anaerobe Sedimentfreisetzung, Eintrag durch Fische bei benthivorer Ernährung, N2-Fixierung durch Cyanobakterien, atmosphärische Deposition) erlaubte eine umfassende Bilanzierung der Stoffflüsse für Phosphor, Stickstoff und Silizium. Ein Schwerpunkt der Nahrungsnetzanalysen liegt auf der Nahrungsökologie omnivorer Fische (Rotaugen, Rutilus rutilus). Es wird gezeigt, dass der sommerliche Wechsel selbst kleiner Rotaugen von Zooplanktivorie zur Benthivorie von der Größenstruktur der zooplanktischen Beutepopulation abhängt und auch bei hohen Zooplanktondichten im Gewässer (v. a. Bosmina longirostris) stattfinden kann. Von Juni bis August waren Rotaugen durch Aufnahme nährstoffreichen Sediments für 40 % des gesamten sommerlichen Phosphoreintrags in den Wasserkörper verantwortlich. Demnach spielen die Rotaugen mit ihrem hohen Umsatz benthischer Nahrung eine wesentliche Rolle bei der gewässerinternen Nährstoffmobilisierung in eutrophen Flachseen.