Gewässer im Hochgebirge Extremlebensräume für

Transcrição

Zur Erinnerung
Gewässer im Hochgebirge
Extremlebensräume für Pionierorganismen
Kurt Hanselmann
swiss | i – research & training
Institut für interaktive Forschung und Ausbildung
[email protected]
Ausrüstung:
Gebirgstaugliche Bekleidung und wasserfeste Wanderschuhe,
Sonnencrème, Sonnenschutz (Hut), Regenschutz (je nach
Wettervorhersage).
Verpflegung:
Aus dem eigenen Rucksack
Fitness:
5 bis 6 Stunden mit langen Pausen, auf ziemlich guten Wegen.
Höhenunterschied von 2200m ü.M. auf ca. 2800m ü.M.
Sicherheit:
ist die Verantwortung der Teilnehmer und Telnehmerinnen, auch REGA ,
www.rega.ch, Tel. 044 654 33 11. Notfall 1414.
Teilnehmerzahl: max. 25 für die Exkursion, Vortrag unbeschränkt. Bei grossem Interesse
kann die Exkursion wiederholt werden
Anmeldung:
verein zur förderung
der volkshochschule
des kantons zürich
Kosten:
Inkasso: Volkshochschule des Kantons Zürich
Termine:
Vortrag am Mittwoch, 16. September. Exkursion am Samstag, 19.
September, ganzer Tag. Bei schlechten Wetteraussichten wird die
Exkursion angepasst oder auf den 26. September verschoben.
Auskünfte:
Kurt Hanselmann [email protected], Tel. 044 381 4087
Gewässer im Hochgebirge – Extremlebensräume / Exkursion Jöriseen 090919 / Kurt Hanselmann / 1 Mikrobielle Geo-Ökologie
Exkursionsprogramm
06:37
Abfahrt per Bahn ab Zürich HB, via Landquart (umsteigen) nach Davos Dorf
08:55
Abfahrt mit PTT Bus ab Davos Dorf nach Wägerhus / Abzweigung Jöri
(Flüelapaßstrasse)
Die Reise bis Wägerhus erfolgt individuell (GA, !-Tax, Privatauto) aber mit
Reservierungsanmeldung. Wer mit dem Privatauto reist, kann dieses auf dem
Parkplatz beim Wägerhus an der Flüelapaßstrasse abstellen (bitte, wenn möglich in
Gruppen fahren; nehmen Sie noch weitere Exursionsteilnehmer / innen mit und
teilen Sie die Fahrtkosten.)
09:12
09:15
Ankunft Postautohaltestelle Wägerhus: Verhalten und Sicherheit im Hochgebirge
Abmarsch und Aufstieg zu den Jöriseen via Winterlücke (Landeskarte der Schweiz
1:25'000, Nr. 1197, Blatt Davos).
10:45
Ankunft Winterlücke. Ueberblick über die Seenlandschaft im
Gletscherrückzugsgebiet.
Rundgang via Seen XIV, II, I XII zu See XIII.
Dazwischen Verpflegung aus dem eigenen Rucksack
11:15
16:00
17:30
18:05
Volkshochschule des Kantons Zürich
Fahrplan für Bahnreisende
Hinreise
Rückreise
Aufstieg über Hans Kreis Lücke und Absteig zur Postautohaltestelle Wägerhus
Ankunft beim Wägerhus. Rückfahrt (Postauto ab Wägerhus 17:41) nach Davos Dorf
Davos Dorf ab (18.05); via Landquart (ab: 19:19) Richtung Zürich HB (an 20:23)
Wo sich die Jöriseen befinden
10.4
Jöri Seen
Höhe über Meer 2640m
Isobaren: 1m Distanz
Die Jöri Seen liegen im Einzugsgebiet des Rheins, an der Wasserscheide
zum Einzugsgebiet der Donau
Jöri Seen
Kiefer, 1972
Inhalt auf dem Rundgang im Jörital
Aufstieg via Winterlücke - Abstieg via Hans Kreis Lücke
Geologie und Mineralogie im Einzugsgebiet
Bodenbildung im Schwemmdelta
Gletscherschwemmebene und Verlandungspflanzengemeinschaften
Lebensvielfalt in Hochgebirgsgewässern
Woher kommen die Nährstoffe fürs Überleben?
Moränenstausee und Moränenquellen
„Eisenseen“: XII und XIII. Sichtbare Ausprägungen der Eisengeochemie
Vorstellen von Forschungsprojekten am See XIII:
Limnologie von Hochgebirgsseen, Selbsteurophierung
Mikrobielles Leben unter Extrembedingungen
Warum Eisenmineralien aus den Gesteinen so wichtig sind
Woher die Organismen kommen, die „neue“ Gewässer besiedeln.
Im Aufstieg und im Jöri Hochtal
fallen quartärgeologische
Landschaftsveränderungen auf
Erste Blicke ins Jöri Hochtal von der
Winterlücke aus
Blick über das Jöri Hochtal nach Süden
Zur Erforschung der Vorgänge im See XIII unterhielten wir eine autonome
und mobile Hochgebirgsstation
die auch im Winter zugänglich war
Schneeschmelze 28. Juli 2004
Winter 15. Mai 2001
In den Bergen kann das Wetter
sehr schnell umschlagen
Damit wir uns nicht verirren und
verlieren, empfiehlt es sich, in
Sichtweite zusammenzubleiben
Baden im See I wird im September kaum mehr möglich sein
Für Wetterumschläge wollen wir
gerüstet sein
Von der Winterlücke aus unternehmen wir einen grösseren oder kürzeren
Rundgang zu den unteren Seen und steigen wieder auf zur Hans Kreis Lücke
Zur Zeit gibt es 23 Seen und Seelein im Jöri (I - XXIII)
Panorama Jöri Seen. Unser Hauptinteresse gilt See XIII
Jöri Seen I - XIII 1918-1920 nach Hans Kreis
See XIII
Jöri Gletscher
See I
See II
Jöri Gletscher
See III
See II
See XII
See I
See XIII
Jöri See XIII
Ein Modellsystem zum Studium von Prozessen im biogeochemischen
Eisenkreislauf und dessen Rolle in der Evolution von Oekosystemen
See XIII im Verlaufe der Zeit und der
Jahreszeiten
Winterlücke
Jöri Gletscher
1928
Jöri Gletscher 1928
See XIII
Jöri Gletscher
Winterlücke
Jöri Gletscher Winterlücke
2003
Jöri XIII - aus Norden, heute
Jöri XIII - aus Süden, heute
2003
Jöri XIII - aus Süden, 1917
See XIII August
See XIII Juli
Seen erschienen beim Rückzug des Gletschers
Rückzug des Jörigletschers - 1928, 1967, 2003
~ 10 Seen
1928
~ 15 Seen
1967
2003
~ 23 Seen
Oekosysteme im Hochgebirge werden von extremen und extrem variablen
Bedingungen beeinfluss
Woher rühren die verschiedenen
Wasserfärbungen?
Sie sind bedingt durch Grösse und
Anzahl von kleinsten
Schwebepartikeln
Oekosysteme können durch drei wesentliche Grössen beschrieben werden
Lebensraum
Lebewesen
In den Kleinseen etablieren sich zuerst Mikroorganismen, die die
Nahrungsgrundlage für wirbellose Kleinstlebewesen bilden.
Lebensbedingungen
Wollgraswiesen bilden sich erst viel später in Verlandungszonen
Die ersten Besiedler beziehen die fürs Leben und Überleben notwendigen
Nährstoffe weitgehend von den anorganischen Kleinstpartikeln, die sich als
Sedimente ablagern
Helvetic layers
Penninic sediments
Lebensraum
Lebewesen
Zur Geologie: Tektonische Struktur des Westendes der Ostalpen
Weissert & Stössel, 2009, Der Ozean im Gebirge, Fig. 82, vdf
Der Lebensraum und
wie im Jöri neue aquatische Lebenräume geschaffen werden
Silvretta nappe
Lebensbedingungen
Furrer H. 1985, Mitt.Geol.Inst.ETH & Universität Zürich, N.F. 248
Die Silvrettadecke wurde aus Südosten über penninische
Sedimentablagerungen aus dem Tethys Ozean hochgeschoben
Die Jöri Seen sind vollständig eingebettet ins Kristallin der Silvretta Decke
From Thöni M. 1981, Jb. geol. B.-A. 124, 111-174
Obwohl die geologischen Verhältnisse in den Schweizer Ostalpen komplex
erscheinen, sind sie kleinräumig im Jöri Hochtal einigermassen homogen
Geologie im Einzugsgebiet der Jöriseen innerhalb der Silvretta Decke
Gneisse, gemischt
Paragneisse
Amphibolite
und im Detail: vor allem Ortho- und Paragneiss im anstehenden Fels
X
See I
II
See III
XIII
XII
VII
XIV
Chemische Erosion von Silikatmineralien durch Kohlensäure
Lebensraum Gletscher:
Kryokonitlöcher im Eis
z.B. Erosion und teilweise Lösung von Feldspat [K,Na,Ca](AlSi3O8),
3 K(AlSi3O8) + 2 H2CO3 + 12 H2O
2 K+ + 2 HCO3- + 6 H4SiO4 + KAl3Si3O10(OH)2
z.B. K-Mica (Tonmineral)
Alkalinität = ?, pH = ?
z.B. Erosion und teilweise Lösung von Biotite: K(Mg,Fe)3[AlSi3O10(OH,F)2, eine mögliche
Quelle von K+, Mg2+,Fe2+, FK,Mg,Fe-Biotite
KMg2FeAlSi3O10(FOH) + 6 H2CO3 + 1.5 H2O
K+ + 2 Mg2+ + Fe2+ + 6 HCO3- + 2 H4SiO4 + F- + 0.5 Al2Si2O5(OH)4
z.B. Kaolinit (Tonmineral)
Alkalinität = ?, pH = ?
Lebensraum Schwemmebene
Die Labilität der Geologie im Einzugsgebiet und atmosphärische Vorgänge
bestimmen die Lebensbedingungen
Niederschläge und Hydrologie
Verteilung der Niederschläge in den Alpen
Lebensraum
Lebewesen
Lebensbedingungen
Die Niederschläge deponieren neben Kohlensäure auch saure S- und NVerbindungen
Säureüberschuss in den östlichen und südlichen Schweizer Alpen
Kritische Belastung durch saure Niederschläge in den östlichen und
südlichen Schweizer Alpen
Ionenaustaschkapazitäten bestimmen die chemische Reaktivität von
Erosionspartikeln
Millimol / 100 g Festsubstanz
Eisen - Fe
Im See XIII dominiert das Eisen
die geochemischen und damit
auch die biologischen Vorgänge
Mit Eisen- und Manganoxiden überzogene Steine sind Anzeichen von aktiven
Eisen- und Manganmobilisierungen aus den Gesteinsmineralien
Sedimentkerne aus See XIII
Warum Eisenoxide die Sedimentoberfläche überdecken
Fe-oxide
Fe-oxide
Auswirkungen eines aktiven Eisenkreislaufes sind an der Wasser-LuftGrenze eindrücklich sichtbar
Phosphor wird in Eisen- und Manganoxidschichten zurückgehalten
Electronen dispersive Element Analyse (rock Jöri 37a)
Si
Fe
Mn
P
Die Lebewesen in einem Oekosystem nutzen die Bedingungen
Lebensraum
Lebewesen
Lebensbedingungen
Gletscher bieten Lebensmöglichkeiten in den Kryokonit Löchern
Gewässer bieten Lebensräume für Algen, Mikroorganismen und Tiere
Die dichten Populationen an Insektenlarven im Jörisee XIII deuten an, dass
im See genügend Nahrung für deren Entwicklung vorhanden sein muss
Dabei spielen vor allem die Temperaturverhältnisse eine wichtige Rolle
See XIII hat soviele Nährstoffe angesammelt, dass es zu
Massenentwicklungen von Algen kommen kann (13.08.2007)
Massenentwicklung vom 23.09.2007
ausgelöst durch Schneefall Anfang September
Bloom 23.09.2007 20 "m net
Massenetwicklung nach Seedurchmischung 09.09.2006
nach Schneefall vom 30.08.2006
Peridinium umbonatum - Blüte 09.09.2006
Rascher bakterieller Abbau von Peridinium umbonatum Blüte vom
09.09.2006
Wie sich die Temperaturverhältnisse in einem Bergsee auch im Sommer
rasch ändern können
15 Jul 02
26 Oct 01
3 Feb 02
14 May 02
4 Aug 02
24 Aug 02
13 Sep 02
27 Aug 02
Gabriela Iqbal-Nava (2003)
Saisonale Zusammensetzung der Algengemeinschaften im Jörisee XIII
Ausgewählte Temperaturprofile
Temperature profiles of Lake Jöri XIII
o
ice-covered
0
1
2
4
5
6
Dbr
ice-free
Temperature ( C)
3
7
8
9
Dbr
10
0
Mrp
sF
1
B
A
2
3
Depth (m)
4
D
5
6
7
B
A
8
D
C
9
Mrp
Mrp
C
10
11
27-Jun-02
16-Aug-02
1-Oct-02
16-Jul-02
27-Aug-02
16-Oct-02
30-Jul-02
9-Sep-02
5-Dec-02
7-Aug-02
24-Sep-02
A: Schneeschmelze, B: Ende der Schneeschmelze, C: Spätsommer, D: Beginn der Eisbildung
Schnee als Lebensraum
Grüne Algen mit Flagellen im vegetativen Zustand
20x BF
20x FL
40x BF
40x FL
Schmelzender Schnee entlässt Nährstoffe, die eine Massenentwicklung
von “Schneealgen” bewirken können (Jöri See XIII July 2004
Roter Schnee enthält zur Hauptsache Chlamydomonas sp.
Oekosysteme können durch drei wesentliche Grössen beschrieben werden
Lebensraum
Lebewesen
Lebensbedingungen

Gewässer im Hochgebirge Extremlebensräume für

Transcrição

Documentos relacionados

Bericht in der NW vom 25.04.2013

Quelle: Udo Klinger, IFB Speyer

Programm Bundesdelegiertenversammlung

Berlin-Exkursion 2011 Prof. Dr. Gudrun Hentges

Herzliche Einladung zum Vortrag und zur Exkursion „Spuren der

Kurt Schimitzek

Exkursion in die Landschaft Stapelholm MITTEILUNGEN · BERICHTE

PAUL HARTMANN AG Paul-Hartmann

Ablauf 5. Exkursion der Vereinigung ehemaliger Mitglieder des

ASV-Reuth Angelbedingungen