katrinteubner

die geographische lage des sub-tropischen sees

Dianchi, 2000:
Blick auf den äußeren See, in Richtung Süden. Dies ist das Hauptbecken vom Dianchi. Hier erscheint das Wasser klar. Dianchi, 2000:
Die Anpflanzungen von Wasserpflanzen zwecks einer verbesserten Reinhaltung des Wassers sowie einer fischereiwirtschaftlichen Nutzung (siehe Daubelnetz links von der Regenschutzhütte, beides Mitte links im Foto) sind in der künstlich separierten, seichten Uferzone gut zu sehen. Am Seeufer im Bildhintergrund erstreckt sich eine Industriezone.

Der Dianchi-See (24°51’12.6'' N, 102°44’11.4'' E) ist der sechstgrößte Süßwassersee in China. Dieser flache See in der Nähe der Stadt Kunming, Provinz Yunnan, liegt auf einer Höhe von 1888 m über dem Meeresspiegel. Der See untergliedert sich in zwei Teile, den inneren See, der im Norden an Orte nahegelegen zu Kunming angrenzt, und den großen südlichen Teil, den äußeren See oder offenen See genannt.

eye-catching blue-green water color in the northern part of the lake

Environmental polluting has many faces. Eutrophication is a one face where an artificially high input of main nutrient elements as phosphorus and nitrogen affects an ecosystem. The concentrations of nutrients in an eutrophied lake are therefore, much higher than the natural background of an ecosystem is. High nutrient loads, e.g. by untreated waste-water inflow, generate an ‘extreme’ environment. Such a drastic environmental shift is usually responded to by the growth of only a few ‘specialized’ microorganisms that are adjusted to such a particular situation. In case of eutrophication of lakes, these ‘specialized’ microorganisms are often aquatic cyanobacteria. The only alternate phytoplankton groups, which also occur commonly in but rather small water bodies, are the green algae (harmless chlorophyta).

Microcystis im Dianchi, 2000:
Hafen im nördlichen Teil des Sees nahe der Stadt Kunming: die an der Wasseroberfläche aufrahmende grüne Schicht ist auffällig zu sehen und wird hauptsächlich von Cyanobakterien der Gattung Microcystis gebildet. . Microcystis im Dianchi, 2000:
Die Wassertropfen vom Spritzwasser gleichen schönen Perlen aus grüner chinesischer Jade. Diese schön aussehende Farbe, ist aber ohne Zweifel auf eine Massenentwicklung potenziell schädlicher Cyanobakterien zurückzuführen und zeigt damit die Gefährdung für das Ökosystems samt der in diesem See lebenden Biota an.

Lake Dianchi has faced eutrophication problems for years. In particular, the northern part, close to the capital Kunming, cyanobacterial blooms occurred during growing season as shown in the photo gallery above in years 2000 and 2001. The splashing water behind a motor craft looked like beautiful pearls made from green Chinese jade! Unfortunately, the colored water indicated a serious ecosystem health problem, namely an unpleasant bloom of potentially harmful cyanobacteria in Dianchi.

Microcystis im Norden vom Dianchi, 2000:
Diese Schleuse trennt das nährstoffreiche kleine innere Seebecken von dem äußeren offenen See, dem Hauptteil vom Dianchi. Neben aufrahmenden Blüten von Cyanobakterien, sammeln sich hier auch  Wasserhyazinthen an, die aus den Anpflanzungen in der flachen Uferwasser zwecks Reinhaltung des Wassers stammen.  An den Schleusenmauern sind türkis-blaue Streifen sichtbar, die von ausgetrockneten „Blaualgen“, oder besser gesagt, von den Cyanobakterien, stammen. Microcystis im Norden vom Dianchi, 2000:
Die türkis-blau-grünen Streifen zeigen ausgetrocknete Schaumauflagen von den Cyanobakterien an. Beim Eintrocknen wird das typische Photosynthesepigment der Cyanobakterien, nämlich das cyan-blaue Phycocyanin gut sichtbar. Da der Wasserspiegel fluktuiert, sind mehrere solcher Streifen oder Cyanobakterien-Wasserränder zu sehen.

Microcystis im Norden vom Dianchi, 2000:
Rechts im Vordergrund zeigen sich an der Oberfläche aufrahmende Cyanobakterien. Der übrige Wasserkörper ist hier aber auch durch Cyanobakterien grün gefärbt. Die Streifen an der Mauer verweisen wiederum unverwechselbar auf das Pigment Phycocyanin dieser photosynthetischen Mikroorganismen. Diese Cyanobakterienblüte enthält potentielle Toxinbildner und befindet sich in unmittelbarer Umgebung von Wohnbereichen. Microcystis im Norden vom Dianchi, 2000:
An einem windstillen Tag sind die Zellen der Microcystis-Cyanobakterien in der Lage, dicht an die Wasseroberfläche aufzusteigen. In den Zellen befinden sich wabenförmig aussehende Gasvesikel, die phasenweise mit Gas angefüllt werden können und somit der physiologischen Regulation des Auftriebsvermögens der Zellen dienen. Die Wasserschichten wenige Millimeter unter der Wasseroberfläche sind somit quasi  frei von diesen Cyanobakterien, was auf diesem Foto am Ufer rechts gut zu sehen ist. Beim Vergrößern dieses Fotos sieht man auch eine grüne feine Klumpung oder Körnung im Wasser. Hunderte bis tausende der Zellen von Microcystis spp. lagern sich zu großen Gallertkolonien zusammen, und sind somit makroskopisch, d.h. mit dem blossen Auge, als Klumpen leicht erkennbar.

The popular science name of the cyanobacterial microorganisms is ‘blue-green algae’. The name ‘blue-greens’ relate to pigments occurring specifically in cyanobacteria, namely the turquoise photosynthetic pigment phycocyanin (Teubner & Greisberger 2007 R; see pigments described for cyanobacteria in this website for Mondsee S and Taihu S). In case cyanobacterial cell material dries out e.g. on stones of the shoreline due to water level fluctuations, the green chlorophyll is rapidly degraded in the dead cells while ‘blue’ phycocyanin still remains and becomes unmasked from green chlorophyll. Dry cyanobacteria can be hence easy identified by the blue color. The ‘blue greens’ are, however, no photosynthetic algae but photosynthetic bacteria, and might be hence called cyanobacteria or cyanoprokaryotic microorganisms. Many of them are typical summer and early autumn species, most common in nutrient-rich lakes around the globe (Dokulil & Teubner 2000 R).

A cyanobacterial scum is in particular seen on a calm day, and is an obvious alert signal for health risk (surface scum seen also on Taihu and Mondsee). The stratification of such a blue-green bloom at the water surface can be achieved by the buoyancy regulation of cyanobacterial cells (see further Mondsee).

Dianchi, 2000:
Das gezeigte Hebenetz, oder auch Daubelnetz genannt, wird hier vom Ufer aus betrieben. Das Heben der Netze wird durch eine Holzrahmenkonstruktion unterstützt. Auf der Website über Yichang S, dem Huangbai-Zufluß vom Jangtsekiang S, wird sehr detailliert das Heben und Senken der Holzrahmenkonstruktion anhand von Fotoserien illustriert. Dianchi, 2000:
Hier wird das Hebenetz von einem hölzernen Fischerboot aus benützt. Dieses schmale Boot besteht quasi nur aus „drei Holzplanken“ - eine Planke dient als Boden und die zwei übrigen bilden je eine Seitenfläche (siehe auf dieser Website auch Bootsbeschreibung für den Shennong Xi S, ein Gebirgsfluss der in den Jangtsekiang mündet). Nach dem Hochheben des Netzes wird geschaut, ob Fische in dem Netz liegen. Es ist etwas schwer sich vorzustellen, wie der Fischer hier im Boot balancierend den Fischfang einholen will.

Dianchi, 2000:
Wie das Foto oben rechts, aber mit hernieder gelassenem Hebenetz. Dianchi, 2000:
Traditionelle Fischerboote auf dem See.

The photosynthetic micro-organisms floating in the water body of a lake, called phytoplankton, are the main food source for many non-photosynthetic organisms from bacteria to small planktonic animals and fishes in a lake. The greater the variety in the phytoplankton assemblage is, the more diverse is the food quality. Some animal feeders just incorporate food particles of a certain size range by filtration while other are even able to select their self the preferred food. In case of a cyanobacterial bloom of phytoplankton, the diversity of food declines to a few taxa only. Further, some of these cyanobacteria are known to build toxins that may affect the health of feeding organisms in the ecosystem but also human health via the consumption of drinking water and food harvested from such a cyanobacterial lake. Therefore the growth of these cyanobacterial micro-organisms might be controlled. by a drastic reduction of the nutrient load, achieved best by an effective sustainable restoration management in the catchment of a lake, in advance to in-lake restoration treatments.

Dianchi, Seen-Management, 2000:
Anpflanzung von Wasserhyazinthen (Eichornia crassipes) in gerahmten Konstruktionen im See - dieses Seen-Management zielt darauf ab, dem Wasserkörper Nährstoffe zu entziehen. Mit dem Wachstum dieser Pflanzen werden Nährstoffe gebunden und mit der Ernte der Pflanzenbiomasse aus dem See entfernt. Für das Wachstum der Algen und Cyanobakterien sollten somit weniger Nährstoffe verfügbar sein, was der Bildung von Cyanobakterien-Blüten entgegenwirken soll. Dianchi, Seen-Management, 2000:
Wie das linke Foto, aber es zeigt eine größere Fläche der Wasserhyazinthen-Pflanzung.

Dianchi im Norden bei der Stadt Kunming, 2000:
Waterhyazinthen (stammen von einer Seen-Plantage), Wasserlinsen (Lemna) und eine Aufrahmung von Cyanobakterien sind an dem seichten Ufer zusehen. Alle drei Verteter sind photosynthetische Organismen, die im Wettbewerb um Nährstoffe und Licht stehen.
Dianchi, 2001:
Nicht nur Wasserhyazinthen, sondern auch andere aquatische Makrophyten sind in der künstlich abgegrenzten Uferzone gepflanzt, um Nährstoffe dem Phytoplankton-Wachstum zu entziehen. Dieser seichte Uferbereich ist zugleich Lebensraum für viele Wassertiere, von dem Zooplankton über die Muscheln bis hin zu den Fischen. Die Fischer nutzen solche schwimmenden Makrophyteninseln zugleich als Köderfallen (siehe auch Garnelenfallen am Taihu S).

Planting water hyacinth (Eichhornia crassipes) is an in-lake restoration treatment seen in this sub-tropical lake Dianchi. Growing water plants, indeed, is a common powerful bio-manipulation method successfully applied in many lakes, in particular, in the case when other initial restoration methods of catchment restoration were applied in advance and an ongoing reduction of the external nutrient load is already achieved.

Lake eutrophication is not a regional but a common phenomenon in urban regions around the globe. Examples on this website, which describe in particular lake-periods of eutrophication and restoration are the shallow lakes Old Danube S, Grosser Mueggelsee S and Taihu S and the deep lakes Mondsee S and Ammersee S .

Further it is worth mentioning here, that aquatic cyanobacteria are not in general producers of toxins. Some cyanobacteria are not toxic at all. Some forms of cyanobacterial genera, Spirolina and Noctoc for example, are even used as food supplement for healthy nutrition or can be simply served as a dish for lunch (see page cyanobacteria on site 'Lab Views').