September 5th, 2018
In Situ bioindikationen ermöglichen die Feststellung der Eignung einer Umgebung für vom Aussterben bedrohte Muschel-Arten. Wir beschreiben zwei Methoden basieren auf der juvenilen Exposition von Süßwasser Perle Miesmuscheln in Käfigen an oligotrophen Fluss Lebensräume. Beide Methoden werden in Varianten für open Water und Hyporheic Wasser Umgebungen implementiert.
Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen im Bereich der Erhaltung von Flussökosystemen zu beantworten, wie z.B. Hinweise auf Stadien, die für junge Muscheln günstig sind und sich ebenfalls vermehren, sowie die Vorhersage dieser, die ich propagiere. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass wir das Wachstum und Überleben von Jungtieren unter hyporheischen Bedingungen testen können, die die natürliche jugendliche Umgebung darstellen. Die Verfahren werden von meinen Kollegen Simona Nemcikova, Jan Svanyga und Vojtech Barak vorgeführt.
Beim Zusammenbau der Käfige immer zuerst eine Kunststoffabdeckung einsetzen, dann ein Blatt des Kunststoffsiebs und schließlich den Hauptkörper darauf. Stellen Sie den Käfig in die Plastikschale mit Flusswasser bei der Lagertemperatur FWPM. Stellen Sie sicher, dass die Kammern halb gefüllt sind.
Laden Sie als Nächstes die FWPMs in eine Petrischale. Sieben Sie mit einer Spritzflasche und einem Sieb durch die Jungtiere, um den Detritus zu entfernen. Pipettieren Sie dann eine Person aus der Schale und geben Sie sie in eine Schale unter dem Mikroskop, um ihre Fitness zu überprüfen.
Wählen Sie nur FWPM mit guter Fitness aus. Machen Sie zwei Fotos von jeder Granate, die der Länge nach mit etwa 80-facher Vergrößerung gelegt werden, mit dem Ziel, die maximale Schalenlänge zu messen. Fahren Sie fort, alle entsprechenden Kammern des Käfigs mit dem ausgewählten und dokumentierten FWPM zu beladen.
Lege dann das Plastiksieb auf den Käfig, gefolgt von der Plastikabdeckung und befestige alle Teile mit den Muttern. Um einen Gitterkorb für die Installation einer hyporheischen Zone einzurichten, führen Sie eines der Schlauchenden durch eine der Kammern und fixieren Sie es in dieser Position. Nehmen Sie dann das Anti-Verstopfungsnetz und binden Sie es am unteren Ende des Schlauchs.
Lagern Sie die beladenen Käfige in der Thermobox vorübergehend im Flusswasser. Für eine sandige Käfigvorbereitung sammeln Sie Flusssand und sieben ihn durch ein zwei Millimeter großes Sieb. Sieben Sie es dann durch ein ein Millimeter-Sieb und halten Sie die Partikel zwischen einem und zwei Millimetern.
Stellen Sie einen leeren Käfig in die Plastikbox und beladen Sie dann das untere Drittel des Käfigs mit Sand. Als nächstes fügst du Flusswasser hinzu, bis das Wasser 10 Millimeter über dem Sandspiegel steht. Laden Sie den sandigen Käfig in einen 25-Liter-Wassertank und lassen Sie ihn 12 Stunden lang auf die Wassertemperatur ausgleichen, bevor Sie ihn mit FWPM beladen.
Transportieren Sie die FWPM-Jungtiere in einer Feld-Thermobox zum Einsatzort. Tauchen Sie am Einsatzort zunächst die Thermobox in den Fluss und entfernen Sie den Käfig aus der Feldwärmebox. Beginnen Sie nun mit der Planung der Käfigpositionen.
Wählen Sie die für FWPM typischen Bedingungen, z. B. am Rand des Hauptwasserflusses. Stellen Sie den Käfig weder in direktem Wasserfluss noch in stehendes Wasser. Um Gitterkäfige im offenen Wasser zu installieren, verwenden Sie ein Paar der Stahlspikes.
Befestigen Sie den Käfig am Flussboden auf der Seite und auf Höhe des Flussbodens. Winkel von 45 Grad zur Flussströmung flussabwärts in Richtung Flussmitte. Die untere horizontale Kante sollte 10 bis 15 Zentimeter über dem Flussboden liegen.
Um einen sandigen Käfig im offenen Wasser aufzustellen, befestigen Sie ihn mit einem Netz an einem flachen Stein und platzieren Sie den Käfig auf dem Flussboden. Winkeln Sie das größere Ende in einem Winkel von 45 Grad gegen die Strömung an. Um beide Käfigtypen in der hyporheischen Zone zu installieren, graben Sie sie senkrecht zum Wasserfluss in den Flussboden ein, so dass die obere horizontale Kante des Käfigs parallel zur Flussbodenoberfläche und die Kammern die Testtiefe im Flussboden haben.
Bei Netzkäfigen in der hyporheischen Zone ziehen Sie den Gummischlauch unter der Unterseite hervor, um während des Experiments Wasserproben zu nehmen. Ziehen Sie die Käfige nach der geplanten Einwirkzeit aus dem Wasser und befreien Sie sie von feinem Sediment sowie von Flugstoffen. Laden Sie sie dann in eine mit Flusswasser gefüllte Feldwärmebox.
Sobald Sie wieder im Labor sind, bewerten Sie die FWPM, indem Sie sie wie zuvor fotografieren. Die beschriebenen Methoden wurden in den Jahren 2014-2015 zur Untersuchung der Umweltverträglichkeit von FWPM im oberen Moldaueinzugsgebiet in Tschechien eingesetzt. An den Standorten A bis E wurden Zuflüsse unterschiedlicher Verschmutzungsstufen an den Standorten R und V untersucht.Diese Lokalitäten wurden mit sandigen Käfigen und Netzkäfigen in frei fließendem Wasser getestet.
Darüber hinaus wurde eine hyporheische Kieszone durch sandige Käfige innerhalb des Bettes in den Lokalitäten B, C und D getestet. Die Lokalitäten konnten anhand der Wachstumsrate in den offenen Wassergitterkäfigen trotz der hohen Variabilität innerhalb des Käfigs auch in verschiedenen wachstumsgünstigen Perioden eindeutig unterschieden werden. In der wachstumsgünstigeren Exposition im Jahr 2015 stieg die Wachstumsrate stromabwärts unter Verwendung der Gitterkäfige. Wichtig ist, dass die Überlebensrate in beiden Saisons gleich hoch war.
Im Gegensatz dazu war die Wachstumsrate von sandigen Freiwasserkäfigen im Jahr 2014 je nach Standort unterschiedlich. Der Standort mit dem größten Wachstum, C, war auch 2015 der Standort mit dem größten Wachstum. Während das Wachstum in beiden Jahren insgesamt in etwa gleich blieb, war die Sterblichkeit 2014 höher.
Die In-Bett-Maschenkäfige zeigten einen signifikanten Einfluss der Substratzusammensetzung auf die Mortalität. Sauerstoffgesättigte Steinböden hatten eine Überlebensrate von nahezu 100 % und schlecht sauerstoffreicher Sand führte zu einer hohen Sterblichkeit. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man experimentelle Muscheljungfische am Flussufer installiert, um die lokalen Bedingungen für den Tag zu testen
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Diese Studie präsentiert Methoden zur Beurteilung der Eignung von Flussumgebungen für gefährdete Süßwasser-Muschelarten durch die Exposition von Jungtieren. Die Techniken konzentrieren sich sowohl auf offene Wasser- als auch auf hyporheische Bedingungen und liefern Einblicke in das Wachstum und Überleben der Muscheln.
This protocol enables environmental suitability testing of freshwater ecosystems using juvenile freshwater pearl mussels as bioindicators, supporting mechanistic de-risking in ecological risk assessment workflows. The method provides quantitative growth and survival data under controlled in situ conditions, offering predictive value for habitat suitability evaluations in conservation and environmental monitoring programs. By distinguishing site-specific suitability through replicated exposure trials, it informs go/no-go decisions in environmental management and restoration planning.
The method integrates into environmental assessment workflows from initial habitat screening through mechanistic validation and risk-adjusted decision-making, particularly in freshwater conservation and ecotoxicology applications.