Trophiensystem
Mit dem Trophiensystem wird der Zustand von Stillgewässern dargestellt. Die Gewässergüte basiert auf dem Gehalt an organischen und anorganischen Nährstoffen.
In der Limnologie wird das Gewässer anhand der Jahresdurchschnittswerte an Chlorophyll und Gesamtphosphorgehalt in vier Trophiestufen eingeteilt. Daneben spielen Sauerstoffsättigung, Farbe und Sichttiefe eine Rolle:
Charakterisierungen
- Oligotroph (Trophiestufe I):
Oligotroph sind Gewässer mit wenig Nährstoffen und daher geringer organischer Produktion. Die geringe Phosphatzufuhr begrenzt das Pflanzenwachstum; in sauerstoffreichem Wasser enthaltene freie Eisenionen binden Phosphat und entziehen es dem Stoffkreislauf. Das Plankton ist zwar artenreich aber individuenarm. Das Gewässer bietet nur wenigen Fischen Lebensraum. Oligotrophe Gewässer haben meist bekieste Ufer mit geringem Pflanzenbewuchs, sie sind sehr klar. Das Wasser erscheint blau bis grün. Die Sauerstoffsättigung am Ende der Sommerstagnation liegt bei mehr als 70%. Die Sichttiefe ist größer als 6 m, allerdings mindestens 3 m).
- Mesotroph (Trophiestufe II):
Mesotroph werden Gewässer genannt, die sich in einem Übergangsstadium von der Oligotrophie zur Eutrophie befinden. Der Nährstoffgehalt ist höher und Licht kann noch in tiefere Wasserschichten eindringen. Mit zunehmender Dichte des Phytoplanktons ändert sich die Eindringtiefe des Lichtes. Die Sichttiefe beträgt noch mehr als zwei Meter und die Sauerstoffsättigung am Ende der Sommerstagnation zwischen 30 und 70%.
- Eutroph (Trophiestufe III):
Eutroph sind Gewässer mit hohem Nährstoffgehalt und daher hoher Produktion von Biomasse. Das Hypolimnion eutropher Gewässer ist im Sommer sehr sauerstoffarm, das Epilimnion dagegen übersättigt mit Sauerstoff. Das Plankton ist sehr arten- und individuenreich. Der Grund des Gewässers ist mit einer anaeroben Faulschlammschicht (Mudde, Gyttja) bedeckt, die massenhaft mit Schlammröhrenwürmern und Zuckmückenlarven besiedelt sind. Im nach der Frühjahrs-Vollzirkulation tritt häufig Algenblüte auf. Das Wasser ist trüb und meist grünlich bis gelbbraun gefärbt. Die Sichttiefe liegt in der Regel unter zwei Metern und die Sauerstoffsättigung am Ende der Sommerstagnation unter 30%.
- Hypertroph (Trophiestufe IV, auch Polytroph):
Hypertroph nennt man Gewässer, bei welchen die Eutrophierung so weit fortgeschritten ist, dass im Gewässer zum Ende der Sommerstagnation der Sauerstoff weitgehend aufgebraucht ist. Nur die obersten Wasserschichten des Epilimnions weisen für spezialisierte Organismen noch tolerierbare Wachstumsbedingungen auf. Nachts und morgens kommt es häufig zu Fischsterben. Die Sichttiefe liegt unter einem Meter.
| oligotroph | mesotroph | eutroph | hypertroph | |
|---|---|---|---|---|
| Sichttiefe (in Meter) | 5 bis 10, höchstens 15 -20 | 1 bis 2, höchstens 5 bis 10 | weniger als 1, höchstens 2 bis 3 | weniger als 1 |
| Tiefengrenze der submersen Vegetation | 12 bis 30 m | 5 bis 10 m | weniger als 2 m | weniger als 1 m |
| Phosphatgehalt (mg/m3) | 4 bis 5 | 10 bis 35 | 35 bis 100 | mehr als 100 |
| Nitrat- und Ammonium-Gehalt im Herbst (mg N pro ml) | höchstens 1 | höchstens 1 | mehr als 2 | höchstens Spuren |
| Chlorophyllgehalt im Jahresmittel (mg/m3) | weniger als 3,5 | weniger als 7,0 | weniger als 11 | mehr als 11 |
| O2-Gehalt (in mg/ml) | mehr als 8 | 6 bis 8 | 2 bis 4 | |
| BSB2 (in mg/l) | 0,5 | 1,1 bis 2,2 | 4 bis 7 | |
| BSB5 (in mg/l) | höchstens 3 | 3 bis 5,5 | 5,5 bis 14 | mehr als |
| CSB (in mg/l) | 1 bis 2 | 8-9 | 20 bis 65 | |
| Bakterienzahl (Anzahl pro ml) | weniger als 100 | ungefähr 10000 | bis 100000 | mehr als 100000 |
BSBx: Biologischer Sauerstoffbedarf in x Tagen CSB: chemischer Sauerstoffbedarf (Bestimmung mit Kaliumdichromat K2Cr2O7)
Da die biologische Zonierung sich in Fließgewässern von stehenden Gewässern unterscheidet, wird anstelle des Trophiensystems eine auf dem Saprobiensystem beruhende Einteilung in Gewässergüteklassen verwendet.