Untersuchungsmethoden
Zur Identifizierung der Veränderungen im Gewässer, die zu einem Rückgang der Armleuchteralgen geführt haben, wurden im Rahmen des Chara-Seen Projekts umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Neben einer Bestandsaufnahme der Armleuchteralgenvegetation wurde auch die chemische Wasserqualität (insbesondere die Nährstoffkonzentration) erfasst und die Zusammensetzung der Fischbestände untersucht.
Im Projekt werden die Bestände der Armleuchteralgen regelmäßig erfasst und die Bestandsgrößen und Vitalität der Pflanzen dokumentiert. Die Erfassung von untergetaucht im Wasser lebenden Pflanzen erfolgt in der Regel durch wissenschaftliche Taucher, die die einzelnen Pflanzenarten erfassen und deren Ausbreitung und Vitalität dokumentieren. Zudem wurden Untersuchungen mit einer Unterwasservideokamera durchgeführt, die ergänzend zu den arbeitsintensiven Tauchuntersuchungen schnellere, aber weniger detaillierte Ergebnisse liefern, aber für die generelle Aussage, ob Armleuchtergewächse vorkommen oder nicht ausreichend sind. Ab dem Jahr 2019 wurde zudem eine Unterwasserdrohne mit einer „Live“-Videoübertragung zur Kartierung genutzt.
Zusätzlich wurde durch gezielte Echolotuntersuchungen die flächenmäßige Ausbreitung der Unterwasserpflanzen dokumentiert, sodass im späteren Verlauf des Projekts die Wiederbesiedlung neuer Flächen detailgetreu dokumentiert werden konnte.
Armleuchteralgen besiedeln die Gewässerböden der heimischen Seen, doch auch die Armleuchteralgen selbst werden z. B. von anderen Algenarten als Substrat genutzt. Dieser Aufwuchs führt dazu, dass die Armleuchteralgen beschattet werden und sie weniger Nährstoffe aus dem Wasser aufnehmen können, sodass sie schlechter wachsen.
Der Aufwuchs wird von kleinen Gewässertierchen (z. B. Schnecken, Mückenlarven) gefressen und dadurch werden die Armleuchteralgen wieder „sauber geputzt“. Fehlen jedoch diese „Putzertierchen“, da diese z. B. durch Fische gefressen werden, kann dies durch den verstärkten Aufwuchs zum Rückgang der Unterwasservegetation führen.
Um den periphytischen Aufwuchs auf Armleuchteralgen und die Auswirkungen der Fische auf die „Putzertierchen“ zu untersuchen, wurden an mehreren Seen künstliche Aufwuchsträger ausgebracht, die entweder vor Fischen geschützt oder vor Fischen ungeschützt (somit wurden hier die „Putzertierchen“ abgefressen) installiert wurden. Die Ergebnisse sollten Hinweise auf die jeweilige Menge des Periphytons und den möglichen Effekten von Fischen zeigen.
Fische haben vielfältige ökologische Funktionen in aquatischen Ökosystemen und sind Bestandteil aquatischer Nahrungsnetze und Stoffkreisläufe. Die Untersuchungen der Fischbestände liefern Informationen zu Fischartenzusammensetzung und Fischbestandsdichten. Sie können einen weiteren Hinweis darauf geben, ob sich die Gewässerökosysteme in den letzten Jahren gewandelt haben. Veränderungen in den Fischbeständen werden erfasst und es wird untersucht, inwieweit vielleicht auch bestimmte Fischvorkommen (z. B. pflanzenfressende Fische) zum Rückgang der Armleuchteralgen geführt haben. Für die Fischbestandsuntersuchungen wurden drei verschiedene Methoden angewandt, die in Ihrer Gesamtheit einen umfassenden Einblick in den Fischbestand der Gewässer erlauben. Dazu gehören:
1) Stellnetzbefischungen, die nach einem genormten Verfahren in den Gewässern durchgeführt wurden und einen Einblick in die Fischartenzusammensetzung und die Fischgrößenverteilung erlauben.
2) Hydroakustische Erfassungen, bei denen mit einem hochspezialisierten Echolot die Gesamtfischmenge in den Seen und die Größenverteilung der Fische erfasst wurden, ohne einzelne Arten bestimmen zu können.
3) Untersuchungen der eDNA (Umwelt-DNA), die es erlauben, Fischarten aufgrund Ihrer „DNA-Spuren“ die sie im Wasser hinterlassen zu identifizieren. So konnten alle Fischarten, also auch die Arten, die nur in wenigen Exemplaren in den Gewässern vorkommen und deshalb mit den Netzen nicht gefangen werden, erfasst werden.
In sogenannten Exclosure-Experimenten wurden kleinräumig Gewässerbereiche abgegrenzt, um zu untersuchen, ob nach dem Ausschluss einzelner Störfaktoren ((Ausschluss großer Fische und Ausschluss aller Fische) Armleuchteralgen wieder den Gewässerboden besiedeln oder eine Wiederbesiedlung durch weitere Störfaktoren verhindert wird. Durch den Einsatz verschiedener Maschenweiten (100 mm und 2 mm) wurde in unterschiedliche Flächen ein unterschiedlicher Zugang von Fischen in die Exclosures sichergestellt. Flächen, die mit einem Maschendrahtzaun mit einer Maschenweite von 100 mm abgegrenzt wurden, konnten weiterhin von kleineren Fischen bis zu einer maximalen Länge von ca. 30 cm frequentiert werden. In den Flächen welche durch 2 mm feinmaschiges Netzmaterial abgegrenzt wurden, konnten keine Fische mehr vordringen.
