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Algal community structure in the backwater "Alte Donau" with special focus on Gloeotaenium
Lena Maria Sax
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Naturschutz und Biodiversitätsmanagement
Betreuer*in
Michael Schagerl
DOI
10.25365/thesis.79703
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10152.01184.693927-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Süßwassersysteme sind besonders anfällig für die Auswirkungen des Klimawandels. Steigende Wassertemperaturen in Verbindung mit Veränderungen der Nährstoffverfügbarkeit führen zu Verschiebungen in der Zusammensetzung aquatischer Lebensgemeinschaften. Die Alte Donau, ein ehemaliger Seitenarm der Donau, ist ein flacher, urbaner See in Wien, Österreich. Als stark genutztes Naherholungsgewässer unterliegt die Alte Donau kontinuierlichen Management- und Restaurierungs- maßnahmen, die auf die Erhaltung der Wasserqualität und der ökologischen Resilienz abzielen. Vor vier Jahren wurde in diesem Gewässer die Grünalge Gloeotaenium loitlesbergerianum Hansgirg gefunden, die überwiegend in wärmeren Regionen verbreitet ist. Ziel unserer Studie war es, saisonale Veränderungen in den Algengemeinschaften und den damit verbundenen Umweltfaktoren zu erfassen, mit besonderem Fokus auf G. loitlesbergerianum. Von März bis Oktober 2024 wurden wöchentliche Probenahmen durchgeführt. Neben der Erfassung von Umweltvariablen und der Analyse hydrochemischer Parameter wurden Makrophyten- und Benthosproben mithilfe eines Rechen entnommen, Plankton mit einem Planktonnetz für größere Formen gesammelt und Picoplankton mittels Membranfiltration gewonnen. Insgesamt wurden 196 Algentaxa identifiziert; die Shannon-Diversitätsindizes lagen zwischen 3,0 und 3,9 und weisen auf eine relativ hohe und ausgewogene Diversität hin, wobei mehrere Taxa maßgeblich zur Gesamtzusammensetzung beitrugen. Die aus Gesamtphosphor (35) und Chlorophyll-a (44) berechneten Trophieindex-Werte klassifizierten das Gewässer als mesotroph, tendierend zu oligotrophen Zuständen. Die Algengemeinschaft zeigte ein deutliches saisonales Muster: Im Frühjahr dominierten Kieselalgen und Chrysophyceae, während im Sommer eine Mischung aus Chlorophyta und Streptophyta, Dinophyta und Cyanobakterien vorherrschte. Die NMDS-Analyse zeigte eine hohe Variabilität der Frühjahrsproben, wohingegen Sommer- und Herbstgemeinschaften zunehmende Ähnlichkeiten aufwiesen. Bei Wassertemperaturen über 28 °C im August wurde ein deutlicher Anstieg der Cyanobakterien dokumentiert. Als wichtigste Umweltfaktoren, die die Zusammensetzung der Algengemeinschaft beeinflussten, wurden Wassertemperatur, SiO₄-Si und Alkalität identifiziert. G. loitlesbergerianum wurde in den wärmeren iii Monaten von Mai bis Oktober nachgewiesen, bei Wassertemperaturen zwischen 14 und 28 °C, mit den höchsten Vorkommen bei über 20 °C. Das ökologische Gleichgewicht der Alten Donau wird zunehmend durch die kombinierten Auswirkungen von Klimawandel und anthropogenen Stressoren beeinflusst. Steigende Temperaturen und veränderte Nährstoffregime belasten nicht nur die heimischen Makrophyten, sondern begünstigen auch die Etablierung neuer Arten wie G. loitlesbergerianum und beschleunigen damit Verschiebungen in der Algengemeinschaft. Eine kontinuierliche Überwachung, gezielte Makrophytenrestaurierung sowie ein wirksames Nährstoffmanagement sind entscheidend, um Wasserqualität wie auch Biodiversität langfristig zu erhalten.
Abstract
(Englisch)
Freshwater systems are particularly vulnerable to climate change. Due to rising water temperatures, along with changes in nutrient availability, aquatic community will shift in their composition. Alte Donau, a former side arm of the Danube River, is a shallow urban lake in Vienna, Austria. As a heavily used recreational lake, Alte Donau has been subject to ongoing management and restoration efforts aimed to preserve water quality and ecosystem resilience. Recently, the green algae Gloeotaenium loitlesbergerianum Hansgirg was observed in this water body, which is mainly found in warmer regions. Our study aimed to capture seasonal variations in algal communities and associated environmental factors, with a specific focus on G. loitlesbergerianum. We conducted weekly samplings from March to October 2024. Besides monitoring environmental variables and analyzing hydrochemical parameters, samples of macrophytes and attached benthos were taken with a grate-sampler, plankton using a plankton net for larger forms, and membrane filtration for picoplankton. In total, 196 algal taxa were identified, with Shannon diversity indices ranging between 3.0 to 3.9 indicating a relatively high and balanced species diversity, with multiple taxa contributing substantially to the overall community composition. Trophic State Index values derived from total phosphorus (35) and chlorophyll-a (44) characterized the backwater as mesotrophic, tending towards oligotrophic conditions. The algal community showed a clear seasonal pattern: spring was marked by blooms of diatoms and Chrysophyceae. In summer, the algal community shifted towards a mixture of Chlorophyta and Streotophyta, Dinophyta, and Cyanobacteria. NMDS showed high variability of spring samples, whereas summer and autumn communities showed increasing similarity. With temperature exceeding 28°C in August, a substantial increase in Cyanobacteria was documented. Water temperature, SiO₄-Si, and alkalinity were the primary environmental factors structuring algal community composition. G. loitlesbergerianum was detected during warmer months from May through October across a temperature range of 14°C to 28°C, with peak abundances > 20°C. The ecological balance of Alte Donau is progressively altered by the combined impacts of climate change and anthropogenic stressors. Warmer water and altered nutrient regimes not only stress native macrophytes but also promote the establishment of new species such as G. loitlesbergerianum, accelerating community shifts. Sustained monitoring, targeted macrophyte restoration, and effective nutrient management are critical to preserve both water quality and biodiversity.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Algenvielfalt Klimawandel Städtischer Flachsee Sukzession Jahreszeitliche Schwankung
Schlagwörter
(Englisch)
algal diversity climate change urban shallow lake succession seasonal variation
Autor*innen
Lena Maria Sax
Haupttitel (Englisch)
Algal community structure in the backwater "Alte Donau" with special focus on Gloeotaenium
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
vii, 70 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Michael Schagerl
Klassifikation
42 Biologie > 42.93 Limnologie
AC Nummer
AC17718610
Utheses ID
78022
Studienkennzahl
UA | 066 | 879 | |