Die Binnengewässer in Natur und Kultur: Eine Einführung in die Theoretische und Angewandte Limnologie

163 Pages·1955·15.857 MB·German

by  August Thienemann (auth.)

VERSTKNDLICHE
WISSENSCHAFT
FONFUNDFONFZIGSTER BAND
DIE BINNENGEWASSER
IN NATUR UND KULTUR
VON
A. THIENEMANN
BERLIN· GOTTINGEN . HEIDELBERG
SPRINGER-VERLAG
DIE BINNENGEWKSSER
IN NATUR UND KULTUR
EINE EINFDHRUNG IN DIE THEORETISCHE
UND ANGEWANDTE LIMNOLOGIE
VON
AUGUST THIENEMANN
DIREKTOR DER HYDROBIOLOGISCHEN ANSTALT
DER MAX-PLANCK-GESELLSCHAFJ' ZU PLON
PROFESSOR EMERITUS DER HYDROBIOLOGIE AN DER UNIVERSIT.hT KIEL
1.-6. TAUSEND
MIT So ABBILDUNGEN
BERLIN· GOTTINGEN . HEIDELBERG
SPRINGER-VERLAG
Hetausgeber der Naturwissenschaftlichen Abteilung:
Prof. Dr. Katl v. Friscb, Munchen
e-ISBN-13:978-3-642-80528-8
001: 10.1007/978-3-642-80528-8
Alle Rechte,
insbesondere das der Vbersetzung in fremde Sptachen,
vorbehalten
Ohne ausdriickliche Genehmigung des VerIages ist es BUch nicht
gestattet. dieses Buch oder Teile datauS auf photomechanischem
Wege (Photokopie. Mikrokopie) zu vervielfaltigen
Copyright 19H by Springer-Verlag OHG.
Softcvoer reprint of the hardcover 1St edition 19B
Berlin· Gottingen • Heidelberg
Btiihlsche Universitiitsdruckerei GieJ3en
Vorwort
Unsere Erde, der groBe irdische Lebensraum, umfaBt drei
Hauptlebensbezirke, das Meer, das feste Land und die Binnen
gewasser.
Die Binnengewasser - das Grundwasser, die Quellen, Bache
und Flusse, die Seen, Teiche und Kleingewasser - soHen in
diesem Buchlein im Sinne der modernen Limnologie, der Wissen
schaft von den Binnengewassern, behandelt werden. Schon 1926
schrieb ich in "Jedermanns Bucherei" eine kurze Einfuhrung in
die biologischen Probleme der SuBwasserforschung. Seitdem
ist fur die limnologische Wissenschaft ein Vierteljahrhundert
lebhaftester Entwicklung vergangen, nicht zum geringsten TeiIe
dank der im Jahre 1922 in Kiel und PIon erfolgten Grundung der
Internationalen Vereinigung fur theoretische und angewandte
Limnologie. So ist heute eine allgemeinverstandliche Dar
stellung von Problemen, die die Binnengewasser bieten, wesent
lich verschieden von dem, was 1926 gebracht wurde. DaB auf
dem begrenzten Raum, der zur Verfiigung steht, nur Einzelnes
aus dem groBen Fragenkreis herausgegriffen werden kann, ist
selbstverstandlich. In Kapitel I habe ich geschildert, wie sich
die heutige Limnologie, die Wissenschaft vom Leben der Ge
wasser, aus der Hydrobiologie, der Lehre vom Leben im Wasser
entwicke1t hat, und wie sie schlieBlich als Teildisziplin der all
gemeinen Okologie, der Wissenschaft vom Haushalt der Natur
erkannt wurde. Kapitel II versucht, an Hand eines Vergleiches
zwischen See und FluB, den Leser in die Tatsachen und Problem
stellungen der Limnologie einzufuhren, wie ich es in einem
kurzeren V ortrag vor einiger Zeit schon einmal getan habe.
Kapitel III leitet mit der Behandlung des Produktionsproblems
und damit zusammenhangender Fragen von der theoretischen zur
angewandten Limnologie uber. Kapitel IV behandelt das heute
so aktuelle Problem der Wasserverknappung und Wasser
verunreinigung. Es ist eine Zusammenfassung von Vortragen,
v
J
die ich in den letzten ahren mehrfach gehalten habe. Dberhaupt
ist vielerlei von dem, was im folgenden besprochen wird, vom
Verfasser selbst erarbeitet und z. T. schon fruher in anderem
Zusammenhang veroffentlicht worden. Aber die personliche
Farbung, die das Ganze so erhalt, ist wohl kein Nachteil. -
Es gibt jetzt dne ganze Anzahl gro13erer, zusammenfassender
Bucher uber die Limnologie, die den interessierten Leser wdter
fuhren konnen. Sie sind auf S. 149-150 verzeichnet.
Rudolj Burckhardt schlo13 in seiner "Geschichte der Zoologie"
(1907) die Schilderung der "Grundung von Instituten zum Stu
dium der Meeres- und Sii13wasserfauna" mit den Worten: "Durch
ganz besondere Methoden des Forschens ist em Gebiet erschlossen
worden, dessen Betreten zu den dgenartigsten Erschdnungen
der Zoographie des 19. Jahrhunderts gehort." Die wdtere Ent
wicklung sowohl der Meereskunde wie der Sii13wasserkunde hat
gezdgt, wie berechtigt Burckhardts Urteil war.
Zu den Abbildungen steuerte Herr Oberreg.-Rat Dr. W. Koch
das Bild des fast trockenen Oberrhdns bd, Herr Dr. L. Minder
das Bild des Walsersees, Herr Prof. Dr. Esko Suomalainen (Helsinki)
das Bild des finnischen Pyhajarvi. Besonderen Dank schulde ich
Herrn Prof. Dr. Olto Kraus, Munchen, der mir dne ganze Anzahl
prachtiger Photos naturlicher und kulturell verdorbener Gewasser
zur Verfugung stellte. Einige Zeichnungen verdanke ich Herrn
Prof. Dr. Lenz und Herrn J. Fittkau (Plan).
Plan, Pfingsten 1954
August Thienemann
VI
Inhaltsverzeichnis
Einleitung: Ohne Wasser kein Leben ....
1. Vom Leben im Wasser zum Lebcn der Gewasscr . 3
n.
FluB und See, ein limnologischer Vergleich . 19
a) Form, Begrenzung, Verhaltnis zum Land. . . 2.0
b) Stromung und Stillwasser . . . . . . . . . 30
c) Temperatur-, Licht- und chemische Verhaltnisse. 37
Ill. Nahrungskreislauf - Produktion - Seetypen .
42.
a) Der Nahrungskreislauf im Binnensee.
42.
b) Das Produktionsproblem .. 57
c) Seetypcn. . . . . . . . . 70
IV. Wasser - die S~rge Europas. Ein Kapitel aus der ange-
wandten Limnologie. . . . 89
a) Angewandte Limnologie. . . . . . . 89
b) Wasser als Mangelwarc . . . . . . . 95
c) Die Verunreinigung unserer Gewasser . II8
d) Allgemeine Gesichtspunkte zum Kampf gegen die
"Wassersiinde" . . . . . . 133
SchluB: Ohne Wasser keinc Kultur . . . . .
Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . .
Sachregister, mit Erklarung der FachausdrUcke
VII
Quellenverzeichnis der Abbildungen
Abb. I-~ und Abb.37 aus: Jacob.r, W., Fliegen, Schwimmen,
Schweben, 2. Aufl. (Verst. Wiss. Bd. 36). Berlin, Gottingen, Heidel
berg: Springer-Verlag 19~4.
Abb. 8 aus: Mannheim.r, B. j., Beittage zur Biologie und Morpho
logie der Blepharoceriden (Dipt.) (Zoolog. Forsch. Bd. 2). Leipzig:
R. Noske 193~.
Abb. 10 aus: Peuerborn, H. J., Arch. Hydrobiol., Suppl.-Bd. XI
"Tropische Binnengewasser, Bd. Ill", S. 55-128 (1932).
Abb. 16 und IS aus: We.renberg-Lund, C., Biologie der Siil3wasser~
tiere. Berlin: Springer 1939.
Abb. 20 und 21 aus: Gelei, J. v., Archivum Balatonicum II, 24-35
(1928).
Abb. 24, 31 und 34 aus: Thienemann, A., Die Binnengewasser Mittel
europas (Die Binnengewasser, Bd. I). Stuttgart: Schweizerbart (1925).
Abb.27 und 29 aus: Thienemann, A., Der Nahrungskreislauf im
Wasser. Verhandl. der Deutschen Zoologischen Gesellschaft, Kid
1926, S. 29-79.
Abb. 26 nach: Ruttner, P., GrundriB der Limnologie, 2. Aufl. Berlin:
De Gruyter 1952.
Abb. 40 nach: Ruttner, P., Arch. Hydrobiol., Suppl.-Bd. VIII "Tro
pische Binnengewasser", S. 197-454 (1931).
Abb. 43 aus: Denkschrift liber die wasserwirtschaftliche General
planung, bearbeitet von der Generaldirektion flir WasserstraBen und
Binnenschiffahrt, Winde1sbleiche, Dezember 1945.
VIII
Einleitung: Ohne Wasser kein Leben
DaB das Leben unbedingt an das Varhandensein van Wasser
gebunden ist, ist eine uralte Erkenntnis. "Aus dem Wasser ist
alles geworden", lehrte 624 v. Chr. der Naturphilosoph Thales van
Milet; und das saUte nicht nur heiBen, wie man es interpretiert hat,
"das Wasser sei die Mutter und die Wiege alles Lebendigen",
sondern war wohl auch physialogisch gemeint: "Ohne Wasser
kein Leben." "Gesundheit und Wahrnehmung", so sagt ein
Philosaph der perikleischen Zeit, Hippon van Samos, "richtet
sich nach der Feuchtigkeit in uns; tritt Trackenheit ein, so
wird das lebende Wesen unempfindlich und stirbt". "Aristan
hydor" lautet ein bekannter griechischer Satz, "das erste ist
das Wasser" oder wie wir auch sagen kannen: "In der Rang
ordnung aller Lebensvoraussetzungen steht das Wasser an erster
Stelle!"
Der pflanzliche und tierische K6rper besteht zum graBen, ja
meist zum graBten Teil aus Wasser. Zwischen den beiden Ex
tremen, der Qualle, deren Trockensubstanz nur Ibis 2 % des
Gesamtgewichtes betragt, und dem lufttrockenen Samen mit
einem Wassergehalt van 3,5 bis 13 %, spannt sich eine ununter
brochene Kette aus. Der menschliche K6rper enthalt durch
schnittlich 58,5 % seines Gewichtes Wasser. 70 bis 90 % Wasser
enthalten Blatter und saftige Gewebe haherer Pflanzen, Algen
sogar his 98 °'0' Das uns zur Nahrung dienende Muskelfleisch
unserer Haustiere besteht zu drei Vierteln seines Gewichtes aus
Wasser. Das Wasser ist unser wichtigstes Nahrungsmittel. Fast
3 Liter Wasser (2700-2800 g) muB der Erwachsene taglich in
Speise und Trank aufnehmen. Wasser ist ja der Trager des Stoff
wechsels, auf dem unsere Ernahrung, unsere Arbeitskraft, unsere
tierische Warrne, unser ganzes Leben beruht. Wasser ist ebensa der
Trager des Staffwechsels bei der Pflanze. Urn ein einziges Grarnm
oberirdische Pflanzenrnasse Zu bilden, braucht die Pflanze 250 bis
I Thiencmann, Binnengewiisscr
1000 g Wasser. 12000 DoppeIzentner Wasser miissen wahrend der
Vegetationsperiode durch die Roggenpflanzen gehen, damit 20
Doppelzentner Roggen und 40 Doppelzentner Stroh erzeugt wer
den. Eine mittelgroBe Birke gibt im Tagesdurchschnitt 60 Liter
Wasser an die Atmosphare ab, an heiBen Sommertagen aber bis
500 Liter. Wenn im Bundesgebiet jahrlich im Durchschnitt 800mm
Niederschlage fallen, so passieren von dieser Menge 290 mm, also
%,
etwa 28 die Vegetation und werden von ihr durch Transpiration
dem Kreislauf des Wassers wieder zuriickgegeben. Diesen Weg
des Wassers durch die lebende Natur hat A. Metternich in seinem
spannenden Buche: "Die Wiiste droht" (1949) kurz so geschildert:
"Riesige Strome von Wasser durchflieBen unsichtbar und unhor
bar die Natur, verzweigen sich in Baum und Strauch hin bis zum
bescheidenen Grashalm. Ein verborgener Ozean umrauscht uns,
besonders in der Zeit, wenn alles wiichst, bliiht und gedeiht.
Diese Wasserstrome sind die unabdingbare Voraussetzung flir
alles Geschehen im Reich des biologischen Universums. Sinken
diese Strome unter das MaB des Notwendigen, so leidet darunter
das Leben, versiegen sie, so muB das Leben unweigerlich sterben.
Zunachst das hoher entwickelte, dann das primitive Leben, auch
jenes geheimnisvolle Leben im Boden, das jegliches Wachstum
bedingt."
Wasser tritt uns in der Natur nicht nur im Organismus ent
gegen, sondern wird in den Gewassern das Medium, die Umwelt, in
der Organismen leben, wird ihr Lebensraum. Wir unterscheiden
ja Pflanzen und Tiere, die nur im Wasser leben konnen, von denen
q¥, f~ten Landes, also Wasserorganismen und Landorganismen -
die aber besser Luftorganismen heillen sollten. - Der echte
Wasserorganismus nimmt auch die Gase, die er zum Leben
braucht, nur aus dem Wasser, in dem sie gelost sind, auf, der
Landorganismus aber aus der Luft.
Und genau so, wie es in der Natur kein reines Wasser - H 0-
2
gibt - wir miissen es destillieren, wollen wir es frei von fremden
Stoffen haben -, genau so ist das Wasser in der Natur nie
(oder fast nie) frei van Lebewesen; es enthalt zum mindesten
stets Bakterien. Wir miissen es sterilisieren, wenn wir es orga
nismenfrei haben wollen. Jedes Gewasser ist ein Glied der
lebenden Natur!
2
1. Vom Leben im Wasser zum Leben cler Gewasser
In den ersten beiden Jahrzehnten unseres Jahrhunderts wandte
sich das Interesse der Forscher immer mehr der Lebewelt der
Binnengewasser zu. War es zuerst vorwiegend das Plankton, d. h.
die Welt der meist mikroskopisch kleinen Pflanzen und Tiere, die
in der freien Wassermasse unserer Seen und Teiche schweben, so
wurde doch bald auch die Tierwelt beriicksichtigt, die zwischen
den Pflanzen und am und im Boden der stehenden wie flieBenden
Gewasser lebt. Und es wurde immer klarer, daB gewisse, grund
legende Unterschiede zwischen den Organismen der Gewasser und
denen des festen Landes und der Luft bestehen. Man konnte es
wagen, von der Hydrobiologie, d. h. der Lehre vom Leben im
Wasser, als einer selbstandigen Wissenschaft zu sprechen. Denn es
gibt eine Anzahl lebenswichtiger Eigenschaften, die im Wasser
und auf dem Lande bzw. in der Luft grundverschieden sind. Hier
fiir einige Beispiele.
Reines Wasser ist 77 5 mal so schwer wie Luft, es ist als Fliissigkeit
viel zaher, viskoser, d. h. seine Teilchen verschieben sich viel
schwerer gegeneinander als die der Luft. Und so gibt es kein Tier
- keinen Vogel und kein Insekt -, das dauernd in der Luft leben
und fliegen konnte, ohne sich hin und wieder auf dem Boden oder
Baum und Busch niederzulassen. Der Luftraum selbst ist so,
streng genommen, unbelebt. Das Obergewicht des Tieres gegen
iiber der Luft ist zu groB; die Muskelkraft des fliegenden Tieres
kann dieses ohne Ruheperioden nicht dauernd in der Luft halten.
Ganz anders im Wasser. Der tierische und pflanzliche Korper,
der ja, wie oben schon gesagt, bis mehr als 90 % Wasser enthalt,
hat nur ein geringes Obergewicht iiber das Wasser. Mancher
Organismus ist imstande, durch Einlagerung von Luft (vg!.
Abb. 37) oder Fetten und Olen sein Gewicht dem des Wassers so
anzugleichen, daB er im Wasser schwebt oder kaum merklich, ganz
langsam, absinkt - auch wenn er keinerlei Schwimmbewegungen
macht. So verstehen wir, daB das freie Wasser eines Binnensees
oder des Meeres von einer Unmasse kleinster Pflanzen und Tiere
besiedelt ist, der Schwebewelt des Planktons. Und diese Plankter
haben die Moglichkeit, sich vor dem schlieBHch volligen Absinken
zu bewahren: so durch Eigenbewegung die Kleinkrebse des freien
l~ 3