Brassen – die Trendmacher
Was uns Fische über den Zustand unserer Gewässer sagen
Wie geht es den Seen und Flüssen in Deutschland? Mit welchen Schadstoffen sind sie belastet? Um das herauszufinden, sammelt und archiviert die Umweltprobenbank regelmäßig Brassen.
Durchschnittswerte aller Brassen der Umweltprobenbank der letzten 10 Jahre
In der Laichzeit bevorzugen Brassen flache, pflanzenreiche Uferstellen in Altarmen und Zuflüssen. Dort wachsen auch die Jungfische auf, bis sie mit etwa zwei Jahren in die Hauptgewässer schwimmen – beispielsweise in den Rhein, die Elbe oder die Donau.
Brassen bilden Laichschwärme zwischen April und Juni, wenn die Wassertemperaturen 15 Grad Celsius erreichen. Die Männchen sind zu dieser Zeit gut an einem sogenannten Laichschleier zu erkennen. Die Weibchen legen ihre bis zu 300.000 klebrigen Eier an Wasserpflanzen, Steinen oder Wurzeln ab. Aus den befruchteten Eiern schlüpfen die Fischlarven nach drei bis sechs Tagen. Nur wenige Tiere erreichen das geschlechtsreife Alter von drei bis vier Jahren.
Um die archivierten Fischproben später vergleichen zu können, werden sie immer nach demselben Schema entnommen. Dieses standardisierte Verfahren stellt sicher, dass unterschiedliche im Fisch gemessene Stoffgehalte tatsächlich Veränderungen in deren Lebensraum widerspiegeln. So wird ausgeschlossen, dass Veränderungen in der Probenbearbeitung die Ergebnisse beeinflussen.
Probennahme
Die Brassen der Umweltprobenbank stammen aus den großen Flussgebieten Rhein (mit Saar), Elbe (mit Saale und Mulde) und Donau sowie aus zwei Seen in Norddeutschland (Stechlinsee und Belauer See). Je nachdem, wo die Fische leben, unterscheidet sich auch die Belastung mit Chemikalien. In Regionen, in denen viele Menschen leben, kann die Belastung durch Arzneimittel, Shampoos und andere Körperpflegeprodukte aus Kläranlageneinleitungen steigen. In Industrieregionen finden sich häufig Chemikalien, die aus der Produktion stammen. An ausgewählten Flächen entnehmen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch Dreikantmuscheln und Schwebstoffe, um Stoffe nachzuweisen, die sich nicht in Fischen anreichern. Dazu zählen beispielsweise bestimmte Biozide und Metalle.
In den verschiedenen Gewässern herrschen unterschiedliche Bedingungen. Deshalb wachsen Brassen nicht überall gleich schnell und sind bei gleichem Alter unterschiedlich groß.
Schritt 1: Entnahme der Proben
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Fischfang
Die Fische werden von Land mit der Angel oder auch vom Boot mit Netzen gefangen.
Verarbeitung
Die weitere Verarbeitung findet an Land in mobilen Laboren statt.
Vermessung
Die Fische werden vermessen und gewogen. Ihr Alter wird anhand der Schuppen und Kiemendeckel bestimmt. Die beprobten Fische sollen zwischen 8 und 12 Jahre alt und 40 bis 60 cm lang sein.
Probennahme
Unter Reinluftbedingungen werden die linken Filets als Proben entnommen.
Beginn der Kühlkette
Die Proben werden bei -150 °C eingefroren.
Fischfang
Die Fische werden von Land mit der Angel oder auch vom Boot mit Netzen gefangen.
Verarbeitung
Die weitere Verarbeitung findet an Land in mobilen Laboren statt.
Vermessung
Die Fische werden vermessen und gewogen. Ihr Alter wird anhand der Schuppen und Kiemendeckel bestimmt. Die beprobten Fische sollen zwischen 8 und 12 Jahre alt und 40 bis 60 cm lang sein.
Probennahme
Unter Reinluftbedingungen werden die linken Filets als Proben entnommen.
Beginn der Kühlkette
Die Proben werden bei -150 °C eingefroren.
Die Brassensektion findet im mobilen Labor statt.
Die größten Brassen wiegen etwa 3 kg.
Beprobt wird stets das linke Filet.
Insgesamt 20 Filets werden sofort auf flüssigem Stickstoff gefroren.
Die Fischproben fahren dann zum Archiv der Umweltprobenbank.
Schritt 2: Proben im Archiv
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Probentransport
Die tiefgekühlten Proben werden zum Archiv für Umweltproben in Schmallenberg im Sauerland gefahren.
Zerkleinerung
Zunächst werden 20 Filets einer Probenahmestelle vorzerkleinert und anschließend in einer speziellen Mühle (Kryomühle) bei -150 °C auf eine Partikelgröße von weniger als 200 Mikrometer zermahlen.
Etikettierung
200 Proben à 10 Gramm werden in Glasröhrchen portioniert und mit einem Barcode markiert.
Lagerung im Kryotank
Fast 10.000 Proben passen in einen Kryotank. Insgesamt lagern aktuell rund 450.000 Umweltproben in zwei Lagerhallen. Die ältesten Brassenproben sind über 30 Jahre alt.
Da die Tanks eine Betriebstemperatur von -150 °C haben, verändern sich die biologischen und chemischen Informationen in den Proben nicht mehr.
Probentransport
Die tiefgekühlten Proben werden zum Archiv für Umweltproben in Schmallenberg im Sauerland gefahren.
Zerkleinerung
Zunächst werden 20 Filets einer Probenahmestelle vorzerkleinert und anschließend in einer speziellen Mühle (Kryomühle) bei -150 °C auf eine Partikelgröße von weniger als 200 Mikrometer zermahlen.
Etikettierung
200 Proben à 10 Gramm werden in Glasröhrchen portioniert und mit einem Barcode markiert.
Lagerung im Kryotank
Fast 10.000 Proben passen in einen Kryotank. Insgesamt lagern aktuell rund 450.000 Umweltproben in zwei Lagerhallen. Die ältesten Brassenproben sind über 30 Jahre alt.
Da die Tanks eine Betriebstemperatur von -150 °C haben, verändern sich die biologischen und chemischen Informationen in den Proben nicht mehr.
Schritt 3: Chemische Analytik
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Chemischer Fingerabdruck
Für jede neue Fischprobe wird ein so genannter chemischer Finderabdruck erstellt, indem die Konzentrationen einiger Metalle und organischer Schadstoffe bestimmt werden. Einer der untersuchten Stoffe ist Quecksilber.
Vakuumtrocknung
Der Fischprobe wird im Vakuum alles Wasser entzogen.
Quecksilber-Messung
50 Milligramm der Probe reichen für eine Quecksilbermessung mit direkter Feststoff-Analyse.
Fischgröße
Je größer und je räuberischer der Fisch ist, desto höher ist die Quecksilberbelastung.
Das Ergebnis
In Fischen aus der Elbe sank die Belastung durch Quecksilber in den 1990er Jahren durch Umweltschutzmaßnahmen nach der deutschen Wiedervereinigung deutlich.
Chemischer Fingerabdruck
Für jede neue Fischprobe wird ein so genannter chemischer Finderabdruck erstellt, indem die Konzentrationen einiger Metalle und organischer Schadstoffe bestimmt werden. Einer der untersuchten Stoffe ist Quecksilber.
Vakuumtrocknung
Der Fischprobe wird im Vakuum alles Wasser entzogen.
Quecksilber-Messung
50 Milligramm der Probe reichen für eine Quecksilbermessung mit direkter Feststoff-Analyse.
Fischgröße
Je größer und je räuberischer der Fisch ist, desto höher ist die Quecksilberbelastung.
Das Ergebnis
In Fischen aus der Elbe sank die Belastung durch Quecksilber in den 1990er Jahren durch Umweltschutzmaßnahmen nach der deutschen Wiedervereinigung deutlich.
Umweltschadstoffe wie Industriechemikalien, Pflanzenschutzmittel, Biozide oder Medikamente gelangen über verschmutztes Regenwasser, Einleitungen von Kläranlagen für Haushalts- und Industrieabwässer, Abschwemmungen von Feldern und direkte Einträge in die Gewässer und können von Brassen aufgenommen werden.
Die jährlichen Untersuchungen der Fische ermöglichen es, zeitliche Veränderungen in der Belastung zu erkennen – und so auch zu überprüfen, ob Regelungen zum Einsatz oder Verbote von gefährlichen Chemikalien Wirkung zeigen.
Entwicklung der Chemikalienbelastung in Brassenfilets seit den 1990er Jahren.
Die Brassen-Daten zeigen, dass die Umweltkonzentrationen vieler Schadstoffe zurückgehen. Oft ist dies die Folge von strengeren Umweltgesetzen und Stoffverboten. Trotzdem kann noch keine Entwarnung gegeben werden.
So liegen beispielsweise die Quecksilbergehalte in Brassen nach wie vor über der von der Europäischen Union festgelegten Umweltqualitätsnorm zum Schutz von Ottern, Fischadlern und anderen Fischjägern. Werden die Fische vom Menschen verzehrt – und damit zum Lebensmittel – gelten andere Höchstwerte für Quecksilber, diese werden heute nur noch in wenigen Fischen überschritten. Auch die Belastung der Fische mit lange bekannten halogenierten Umweltgiften, also chlorierten, fluorierten oder bromierten organischen Verbindungen geht infolge von Verwendungsverboten zurück.
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