Flussperlmuschel

Flussperlmuschel
ein Bericht von Dr. Bernhard Gum
TU München, Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie, Muschelkoordination Bayern

Die Flussperlmuschel (Margaritifera margaritifera) ist in ihrem gesamten europäischen Verbreitungsgebiet stark gefährdet. Die Art ist naturschutzrechtlich national und europaweit streng geschützt (BArtSchutzG, FFH-RL) und fischereirechtlich ganzjährig geschont.
Der Zusammenbruch der Flussperlmuschelbestände ist dramatisch. Seit 30 bis 50 Jahren ist in Bayern wie in vielen anderen Regionen ihres mitteleuropäischen Verbreitungsgebietes kein natürliches Jungmuschelaufkommen mehr festzustellen. In mehr als der Hälfte der rund 60 bayerischen Restbestände kommen mittlerweile weniger als 100 Altmuscheln vor.
Ohne die außergewöhnlich lange Lebensdauer der Art, die bei uns über 100 und in Skandinavien bis über 200 Jahre alt werden kann, wäre die Perlmuschel heute in den meisten Gewässern schon verschwunden.Überregional bedeutende Restvorkommen der Flussperlmuschel existieren in Bayern noch im Bayerischen Wald und im Fichtelgebirge (Lkr. Hof). Ende der 1980er Jahre wurde das Artenhilfsprogramm Flussperlmuschel des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU) ins Leben gerufen. Seitdem wird vor allem von Seiten des behördlichen Naturschutzes, der Wasserwirtschaft und der Fischerei z.T. intensiv am Erhalt der letzten Vorkommen gearbeitet. Allerdings konnte bislang kein entscheidender Erfolg in Bezug auf eine Bestandserholung oder eine Stabilisierung der extrem kritischen Situation erzielt werden. Abb.1
Abb.1:Flussperlmuschel Margaritifera margaritifera
Im Jahr 2004 erschien der Leitfaden "Flussperlmuschelschutz" der die bis dahin bekannt gewordenen Erkenntnisse im Perlmuschelschutz zusammenfasst, bewertet und daraus konkret die notwendigen Maßnahmen zum Erhalt der wichtigsten Restvorkommen in Bayern ableitet. Ende 2008 wurde zur besseren Koordination der Schutzprojekte und Umsetzungsmaßnahmen eigens eine Stelle für den Perlmuschel- und Bachmuschelschutz an der TU München-Weihenstephan eingerichtet (Prof. Geist-TU München, Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie, Muschelkoordiantion Bayern, s.u. Anschrift des Autors).
Im Folgenden sei zunächst auf den komplexen Entwicklungszyklus der Perlmuschel eingegangen, der für viele im Arten- und Gewässerschutz engagierte Fischer(fachleute), Wissenschaftler und Naturinteressierte gleichermaßen faszinierend ist. Anschließend werden die wichtigsten Gefährdungsursachen für den Rückgang der Perlmuschel und Ansätze für effektive Schutzmaßnahmen und den Erhalt der Art dargestellt. In diesem Zusammenhang sollen auch Möglichkeiten aufgezeigt werden wie Fischer und Vereine im Hinblick auf das fischereiliche Management der Bachforelle zu einem nachhaltigen Schutz der Perlmuschel beitragen können.
Lebenszyklus und Bedeutung der Flussperlmuschel für den Arten- und Gewässerschutz:

Aufgrund des komplexen Entwicklungszyklus der heimischen Großmuschelarten, die ein parasitäres Stadium an einem Wirtsfisch und als Jungmuscheln eine relativ lange Phase im Gewässergrund durchleben, reagieren die Arten auf Veränderungen ihres Lebensraumes besonders sensibel. Daher sind sie ideale Indikatoren für die Funktionalität von Gewässerökosystemen. Kurz: Muschelschutz ist gleichzeitig Gewässerschutz! Der Lebenszyklus der Flussperlmuschel lässt sich in eine "parasitäre" Phase, eine Jungmuschelphase und eine Phase als fortpflanzungsfähige Altmuschel einteilen (Abb. 2).
Abb.2
Abb.2: Lebenszyklus der Flussperlmuschel (Grafik nach Leitfaden Perlmuschelschutz, LfU)
Während der parasitären Phase ist die Perlmuschel für die Entwicklung von der Muschellarve, dem sogenannten "Glochidium", zur Jungmuschel obligat auf einen geeigneten Wirtsfisch angewiesen. In Bayern ist die Bachforelle (Salmo trutta) die wichtigste Wirtsfischart für die Flussperlmuschel. In anderen Regionen Europas wie z.B. in Norwegen oder Irland kommen darüber hinaus der Atlantische Lachs (Salmo salar) und sehr selten auch der Seesaibling (Salvelinus alpinus) in Frage. Für das obere Doneinzugsgebiet ist in der Literatur außerdem der Huchen (Hucho hucho) als "bedingt geeignet" angegeben.
Die im Spätsommer von der weiblichen Muschel ins Freiwasser ausgestoßenen winzigen Glochidien (ca. 0,05 mm), bleiben für 9 bis 10 Monate auf den Kiemen des Wirtfisches und fallen dann als rund 0,5 mm kleine Jungmuscheln ab. Nur ein Bruchteil der bis zu 4 Millionen ausgestoßenen Larven je trächtiger Altmuschel findet natürlicherweise den Weg bis zu den Kiemen einer Bachforelle. Die an den Kiemen zunächst mittels feiner Haken verankerten Larven werden innerhalb weniger Tage vom Kiemenepithel eingeschlossen (enzystiert) und wachsen so zur jungen Muschel heran (Abb. 3).

Nach dem Abfallen vom Wirtsfisch graben sich die jungen Flussperlmuscheln mit ihrem Fuß 10 bis 20 cm tief ins Substrat ein. Nun beginnt die kritischste Phase junger Perlmuscheln, denn sie tauchen erst nach mehreren Jahren, mit einer Größe von nur wenigen Zentimetern, wieder an der Substratoberfläche auf. Während dieser langen Zeitspanne im Kieslückensystem des Bachgrunds sind sie kontinuierlich auf eine ausreichende Sauerstoff- und Nahrungsversorgung angewiesen.
Abb.3

Abb.3: Glochidien der Perlmuschel auf den Kiemen einer Bachforelle
Junge Perlmuscheln werden je nach Gewässersystem und Wachstum mit 10 bis 15 Jahren geschlechtsreif. Die adulten Tiere bleiben dann bis zum Ende ihrer natürlichen Lebenserwartung fortpflanzungsfähig.
In intakten Beständen bilden Perlmuscheln typischerweise dichte Muschelbänke mit bis zu 100 Tieren/m2 aus. Solche Muschelbänke tragen sowohl zur Substratauflockerung als auch zur Substratstabilität des Bachbetts bei (Abb. 4) und man vermutet, dass dieses Gefüge wiederum ein ideales Mikrohabitat für junge Perlmuscheln darstellt.
Abb.4

Abb.4: Typische "Muschelbank" eines intakten Perlmuschelvorkommens
Wegen ihres komplexen Entwicklungszyklus und ihrer spezialisierten Lebensweise besitzt die Flussperlmuschel in dreifacher Hinsicht eine überragende Indikatorfunktion für den ökologischen Zustand ihres Lebensraums, der Bachforellenregion sehr kalkarmer, oligotropher Mittelgebirgsbäche:
1. Wasserqualität: Als "Filtrierer" benötigen die Muscheln kontinuierlich sehr sauberes Wasser und dies über ihre gesamte Lebensdauer von über 100 Jahren.
2. Fischbestand: Aufgrund ihrer obligat parasitären Phase sind Perlmuscheln auf einen autochthonen Wirtsfischbestand (v.a. Bachforelle) mit intaktem Altersklassenaufbau angewiesen. Idealerweise zeichnet sich der Fischbestand durch einen natürlich hohen Anteil juveniler Altersklassen aus (0+, 1+, 2+), da jüngere Stadien eine weniger stark ausgeprägte Abwehrreaktion gegenüber der Infektion mit Muschellarven besitzen.
3. Substrat: Junge Perlmuscheln beanspruchen über einen Zeitraum von mehreren Jahren ein ökologisch intaktes, d.h. stabiles und gut durchströmtes Kieslückensystem.
Aus diesen Gründen sind die Flussperl- und andere Muschelarten wie die Bachmuschel sehr gut geeignete Langzeit „Indikatorarten" für die Funktionalität aquatischer Ökosysteme. Die Flussperlmuschel erfüllt darüber hinaus auch gleichzeitig die Kriterien einer "Flaggschiff"-, einer „Schirm"- und einer "Schlüsselart". Sie ist somit die ideale Zielart für den Arten- und Gewässerschutz. Mit dem Konzept einer "Schirmart" ist u.a. gemeint, dass durch den Schutz und Erhalt dieser einen, ökologisch besonders anspruchsvollen Art, quasi im Schlepptau viele andere im gleichen Lebensraum vorkommende und gefährdete Arten ebenfalls von den Schutzmaßnahmen profitieren (z.B. Fischbestand, seltene Insektenarten u.v.a).

Hauptgefährdungsfaktoren

Für den Zusammenbruch der Flussperlmuschelbestände ist das Zusammenwirken mehrerer Faktoren verantwortlich. Diese lassen sich in ihrer zeitlichen Abfolge etwa folgendermaßen unterscheiden und wirkten sich regional in ihrer Intensität unterschiedlich aus.
Seit Beginn des 19. Jahrhunderts:
•  Übernutzung und Perlräuberei
• Industrialisierung und Zerstörung von Muschelbänken, z.B. aufgrund von Maßnahmen zur Landgewinnung und wasserbaulichen Ausbau, Flussregulierungen und Begradigungen oder im Rahmen des Gewässerunterhalts (z.B. Räumungen)
• Unzureichende Wasserqualität als Folge extremer Eutrophierung durch Einleitung ungeklärter bzw. ungenügend geklärter häuslicher und industrieller Abwässer (v.a. durch hohe Posphatbelastung)
• starke Versauerung der schwach-gepufferten, kalkarmen Oberläufe ("Sauer Regen")
Anhaltend wirkende Faktoren:
• Seit den 1960er Jahren und regional bis heute: hohe Stickstoff-Einträge in Oberflächen- und Grundwasser durch Mineraldünger und org. Düngung (v.a. Gülle)
• Starke Veränderung der Intensität land- und forstwirtschaftlicher Nutzung im Gewässer-Einzugsgebiet: v.a. zunehmend intensivere (maschinelle, ackerbauliche) Landbewirtschaftung, u.a. mit Folgen vermehrter Einschwemmung von Feinsedimenten und Nährstoffen
• Klimaveränderung: extreme Hochwasser einerseits und lange Trockenperioden andererseits; mit z.T. Folgen übermäßiger Erosion in Hanglagen bei Starkniederschlagsereignissen
In den letzten Jahren wurde aus den europaweit durchgeführten Studien zum rapiden Rückgang der Perlmuschel klar, dass zur Rettung der Art als vordringlichste Maßnahme eine substanzielle Verringerung des Feinsedimenteintrags aus dem Umland erforderlich ist (Abb. 5). Je nach Zusammenspiel wichtiger Faktoren wie Größe des Einzugsgebiets, Intensität der Landnutzung in der Fläche (Wald, Grünland, Acker), Effektivität der Sediment-Eintragswege und Selbstreinigungskraft des Gewässers bestehen mehr oder weniger gute Aussichten auf eine erfolgreiche Umsetzung von Schutzprojekten. In jedem Fall ist im Vorfeld eine Detailkartierung bzw. Diagnose bzgl. der hauptsächlichen Eintragspfade von Sedimenten (Sand, Schluff, organisches Material etc.) aus dem Umland in die Muschelbäche erforderlich.

Abb.5: Absterbende Perlmuschelpopulation infolge übermäßiger Verschlammung >
Abb.5

Übermäßiger Eintrag von Feinsedimenten in Perlmuschelgewässern
Genauso wie ihr wichtigster Wirtfisch, die Bachforelle, benötigt die Perlmuschel für ihr Überleben einen natürlich-dynamischen Flusslauf mit einer stabilen und gut durchströmten Gewässersohle, die sich aus fein- bis grobkiesigen Fraktionen zusammensetzt. In Mitteleuropa konnte diese elementare Voraussetzung erst an einem einzigen Erfolgsfall, einem Perlmuschelgewässer in der Lüneburger Heide (Niedersachsen), wieder hergestellt werden. Dort gelang es durch eine seit den 1980er Jahren vorangetriebene Sanierung des gesamten Einzugsgebietes und durch erhebliche Reduktion übermäßiger Sandeinträge, den Negativtrend zu stoppen. Der Muschelbestand nimmt seit Ende der 1990er Jahre stetig zu. Begleitend zu den Maßnahmen der Gewässerrenaturierung wurde hier zusätzlich bestandsstützend gearbeitet indem der autochthone Bachforellenbestand jedes Jahr gezielt mit Perlmuschelglochidien aus dem Ursprungsgewässer infiziert wurde.
Wie erwähnt, ist die Flussperlmuschel zur Erfüllung ihres Entwicklungszyklus obligat auf einen intakten Bachforellenbestand angewiesen. Es liegt somit im gemeinsamen Interesse aller Beteiligten aus Fischerei und Naturschutz die Lebensbedingungen von Perlmuschel und Bachforelle zu optimieren oder ggf. wiederherzustellen. Vor diesem Hintergrund ergeben sich einige Anregungen und Empfehlungen für das Management des Bachforellenbestands in einem angelfischereilich genutzten Perlmuschelgewässer:

- Förderung von Maßnahmen zur strukturellen Aufwertung wichtiger Funktionsräume der Bachforelle, z.B. Einbringung von Störsteinen oder Totholz sowie Schaffung oder Revitalisierung von Laichplätzen und Jungfischstandorten
- Allgemein extensive Nutzung des Bachforellenbestands, z.B. durch entsprechend freiwillige zeitliche oder räumliche Einschränkungen des Angelaufwands
- Einsatz möglichst fischschonender angelfischereilicher Techniken, z.B. durch widerhakenloses Fliegenfischen
- Dokumentation des Jungfischaufkommens bzw. regelmäßige Kontrolle des Altersaufbaus
- Beachtung moderner fischökologischer Aspekte bei Fischbesatzmaßnahmen und Durchführung in Abstimmung mit Fischereifachberatung, z.B. kein Besatz mit Bachforellen aus fremden oder unbekannten Herkünften

Den Fischereiausübungsberechtigen obliegt die Hege eines dem Gewässertypus angepassten Fischbestands. Sie sind sich ihrer Verantwortung um den Erhalt eines autochthonen Bachforellenbestands bewusst und setzen sich aktiv dafür ein. In jedem Fall ist vor Beginn der Umsetzung von Maßnahmen eine genaue Defizitanalyse und intensiver Austausch mit den Fachleuten aus Fischerei, Wasserwirtschaft und Naturschutz erforderlich. Dies trifft insbesondere auf Projekte zu, die mit einer Veränderung der Gewässerstruktur einhergehen wie z.B. Kieseinbringung oder Kieslockerung.

Status Quo und halbnatürliche Nachzucht als Notmaßnahme des Artenschutzes zur Rettung der Perlmuschel

Da mittlerweile auch die letzten größeren Restbestände in Bayern sehr überaltert und so stark ausgedünnt sind, dass oft nur mehr einzelne trächtige Tiere gefunden werden, besteht die Gefahr des sukzessiven Aussterbens der Art. Einige kleinere Vorkommen sind in den letzten Jahren bereits erloschen.
Ausgehend von Tschechien und Sachsen wurde daher vor einigen Jahren auch in Bayern und anderen Ländern mit der halbnatürlichen Nachzucht der Perlmuschel begonnen. Von Muschelexperten werden im Spätsommer junge Bachforellen (0+ bis 2+) unter kontrollierten Bedingungen mit Perlmuschelglochidien infiziert. Idealerweise stammen die infizierten Fische dabei aus dem gleichen Flusseinzugsgebiet wie der Muschelbestand. Anschließend werden die infizierten Fische über das Winterhalbjahr in einer Fischzucht gehältert. Je nach Region und Wachstum der Muschelarven können die jungen Perlmuscheln dann etwa im Zeitraum von Ende April bis Anfang Juni mittels spezieller feiner Auffangkästen „geerntet" werden. Als Startfutter dient hauptsächlich eine aus der freien Welle von Perlmuschelbächen gewonnene Naturnahrung, die sich aus bestimmten Komponenten an Detritus, Mikroorganismen und Algen zusammensetzt. Sobald die jungen Muscheln nach dieser Vorkultur etwa die 1 mm Größe erreichen, können sie in speziell über dem Grund der Muschelbäche fixierten Lochplatten, und dann in Kiesboxen weiterkultiviert werden (Abb.7/8).

Abb.7 Abb.8
Abb.7/8: Junge Perlmuscheln aus der Nachzuchtstation in Sachsen/Vogtland
Bisher wurden in Bayern noch keine mittels halbnatürlicher Nachzucht erzeugten jungen Perlmuscheln ausgewildert. Den Beteiligten ist klar, dass eine Nachzucht der Perlmuschel ohne eine parallel durchgeführte umfassende und erfolgreiche Sanierung ihres Lebensraums, letzten Endes keine Dauerlösung sein kann. Als Notmaßnahme erscheint die Nachzucht aber zumindest für die prioritären Vorkommen gegenwärtig als unbedingt notwendig. Schließlich ist absehbar, dass bis zur Wiederherstellung von Habitatbedingungen, die ein natürliches Aufkommen von Jungmuscheln ermöglichen, für die meisten bayerischen Perlmuschelvorkommen nicht genügend Zeit bleibt.
Mittlerweile liegen mehrjährige Erfahrungen bzgl. der Methodik zur halbnatürlichen Nachzucht von Perlmuscheln vor. Die Koordinationsstelle für Muschelschutz ist in engem Kontakt mit Experten aus Tschechien, Sachsen, Bayern oder Luxemburg und steht bei den anstehenden Fragen in Bezug auf die Realisierung möglicher Nachzuchtprojekte für die Perlmuschel in Bayern zur Verfügung.

Anschrift des Verfassers:
Dr. Bernhard Gum
TU München-Weihenstephan, Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie
Muschelkoordination Bayern
Mühlenweg 22
85354 Freising
email: muschel@wzw.tum.de
Tel: 08161-713478
Fax. 08161-713477
Fotos: Prof. Jürgen Geist, Dr. Bernhard Gum - TU München
Layout: Eva Geigl
 zum Bericht der österreichischen Naturschutzjugend "Önj" zum Thema Flussperlmuschel hier in Royal Flyfishing