Bachflohkrebse in der Schweiz: Diversität, Oekosystemfunktion und Nutzen für Bioindikation (Amphipod.CH)

• Research unit: FOEN
• Project number: 8T20/14.0057.PJ

Key words (German)

Biodiverstiät, Wasserqualität, Bachflohkrebs, Verbreitung, Diversität

Short description (German)

Mit diesem Projekt sollen praxisrelevante Grundlagen über das Vorkommen und der (auch genetischen) Diversität von Bachflohkrebsen in der Schweiz geschaffen werden. Diese Grundlagen sind notwendig, um Bachflohkrebse in Umwelt- und ökotoxikologischen Monitorings als Bioindikatoren zu verwenden.

Bachflohkrebse (Amphipoda: Crustacea) gehören zu den wichtigsten aquatischen Makroinvertebraten (Nährtiere für Fische, Laubabbau). Zudem werden sie vermehrt als Bioindikatoren in Umwelt-Monitorings genutzt (Biodiversitätsmonitoring Schweiz BDM, Nationale Beobachtung Oberflächengewässerqualität NAWA, Bewertungen Gewässergüte, ökotoxikologische Tests etc.). In der Schweiz gibt es eine hohe (potentiell endemische) aber undokumentierte Diversität, so dass eine internationale Verantwortung zum Erhalt der Biodiversität besteht. Gleichzeitig gibt es eine grosse

Anzahl nicht-einheimischer Bachflohkrebse, welche die einheimische Fauna verdrängen. Die Diversität und die Verbreitung von Bachflohkrebsen in der Schweiz ist sehr schlecht dokumentiert.

Es gibt keine Übersicht oder Checkliste aller vorkommenden Arten, keine Verbreitungsangaben der Arten und keine schweizweit gültigen Bestimmungsgrundlagen.

Dadurch werden Bachflohkrebse in praktisch allen Bioindikationsstudien als „Sammelgruppe" und nicht auf Artniveau erfasst. Dies ist problematisch, da es viele kryptische und viele nichteinheimische Arten gibt, wodurch ein Grossteil der Diversität nicht berücksichtigt wird. Auch kann eine falsche oder unvollständige Bestimmung die Verwendung von Bachflohkrebsen als Bioindikatoren in ökotoxikologischen Tests verunmöglichen, da die verschiedenen Arten unterschiedlich sensitiv sind (Feckler et al. 2012). Studien aus dem europäischen Ausland (Weiss et al. 2013) zeigen, dass diese übersehene Diversität die Verwendung von Bachflohkrebsen als Bioindikatoren verunmöglicht.

Das Projekt Amphipod.CH hat zwei Ziele: 1.) die Verbreitung und (genetische) Diversität von allen Bachflohkrebsarten in der Schweiz zu erfassen. 2.) diese Informationen in die Praxis einfliessen zu lassen, so dass Bachflohkrebse als Bioindikatoren und für ökotoxikologische Tests adäquat genutzt werden können.

Project aims (German)

1. Biodiversitätsziel

Im Rahmen des Projektes Amphipod.CH soll die Verbreitung und Diversität von allen Bachflohkrebsarten in der Schweiz erfasst werden. Es sollen allgemein zugängliche Grundlagen für Naturschutz- und Gewässerschutz-fachstellen, Ökobüros etc. geschaffen werden, die das Bestimmen und Nutzen von Bachflohkrebsen auf Artniveau ermöglichen. Dies ist speziell wichtig in Hinblick auf das Monitoring nicht-einheimischer Arten, Diversitätshotspots und bioindikatorische/ökotoxikologische Nutzungen. Das Projektziel ist eine Publikation der Resultate in einem Band von Fauna Helvetica (d/f, so dass es in der Schweiz einen breiten Zugang in der Praxis erreicht).

Weiter sollen aufgrund der hiermit zusammengestellten Datenbank Analysen gemacht werden, welche die Habitat-ansprüche („community analyses"), das Ausbreitungspotential und dem daraus folgendem Bioindikationswert aller Bachflohkrebsarten der Schweiz ermitteln.

2. Bioindikationsziel

Durch die erstmalige Grundlagenschaffung ermöglicht das Projekt eine adäquate Nutzung von Bachflohkrebsen in Umwelt-Monitorings und als Bioindikatoren. Dabei soll auch eine Verbindung von bestehenden Bioindikatoren (Makrozoobenthos, EPT) und der (genetischen) Diversität von Bachflohkrebsen gemacht werden.

Transfer and application (German)

Die taxonomischen und genetischen Kenntnisse der Amphipoda haben sich durch das vorliegende Projekt sowie weiterer damit verbundener Projekte sehr stark verbessert.  Vier für die Wissenschaft neue Amphipodenarten aus der Schweiz sind beschrieben worden (Bachflohkrebs Gammarus alpinus sowie drei endemische Höhlenflohkrebse aus dem Hölloch Niphargus muotae, N. murimali und N. styx)
Eine Datenbank mit 178'531 Nachweisen von 39 Arten ist aufgebau worden und bildet den Grundstock der neuen Amphipoden-Datenbank von infofauna (CSCF in Neuchâtel).
Eine Reihe von wissenschaftlichen Publikationen ist veröffentlicht (siehe Publikationen).
Das Manuskript der Monographie "Amphipoden der Schweiz" in der Reihe Fauna Helvetica enthält insbesondere den ersten kompletten Bestimmungsschlüssel der Amphipoden der Schweiz.

Publications / Results (German)

Cene FiŠer, Marjeta Konec, Roman Alther, Vid Švara & Florian Altermatt (2017): Taxonomic, phylogenetic and ecological diversity of Niphargus (Amphipoda: Crustacea) in the Hölloch cave system (Switzerland), Systematics and Biodiversity, 15:3, 218-237, DOI: 10.1080/14772000.2016.1249112
https://doi.org/10.1080/14772000.2016.1249112

Roman Alther, Cene FiŠer, & Florian Altermatt (2016): Description of a widely distributed but overlooked amphipod species in the European Alps, Zoological Journal of the Linnean Society, 2017, 179, 751–766, DOI: 10.1111/zoj.12477
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/zoj.12477/full

Michael Eisenring, Florian Altermatt, Anja Marie Westram & Jukka Jokela (2016): Habitat requirements and ecological niche of two cryptic amphipod species at landscape and local scales, Ecosphere, Volume 7(5), DOI: 10.1002/ecs2.1319
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecs2.1319/full

Florian Altermatt, Roman Alther, Cene Fišer, Jukka Jokela, Marjeta Konec, Daniel Küry, Elvira Mächler, Pascal Stucki, Anja Marie Westram (2014): Diversity and Distribution of Freshwater Amphipod Species in Switzerland (Crustacea: Amphipoda), PLoS ONE 9(10): e110328
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0110328

Mathew Seymour, Katri Seppal, Elvira Achler & Florian Altermatt (2016): Lessons from the macroinvertebrates: species-genetic diversity correlations highlight important dissimilar relationships, Freshwater Biology (2016) 61, 1819–1829 DOI: 10.1111/fwb.12816
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/fwb.12816/full

Florian Altermatt, Roman Alther & Elvira Achler (2016): Spatial patterns of genetic diversity, community composition and occurrence of native and non-native amphipods in naturally replicated tributary streams, BMC Ecol (2016) 16:23
https://doi.org/10.1186/s12898-016-0079-7