Am 3. März, anlässlich des internationalen Tages des Artenschutzes und des 50jährigen Jubiläums des Washingtoner Artenschutzübereinkommens (CITES), besuchte Prof. Dr. Hannes Kopf, Präsident der Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd (SGD Süd) und die Regierungspräsidentin des Regierungsbezirks Karlsruhe Sylvia Felder den Fischpass in Iffezheim. Begleitet wurden sie von Prof. Dr. Ralf Schulz, Dr. Anne Schrimpf, Thomas Schmidt und Stefan Theobald (Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau), von Dr. Frank Hartmann und Stephan Hüsgen (RP Karlsruhe) und Mitarbeitern der Energie Baden-Württemberg AG (EnBW).

Die Idee zu dem Termin kam innerhalb der SGD Süd auf, nachdem eine Mitarbeiterin auf der Homepage des Projekts „GeMoLaR“ über die ersten beiden Lachse dieses Jahres in der Fischreuse in Iffezheim gelesen hatte. Frau Felder und Prof. Dr. Kopf interessierten sich sehr für das Projekt „GeMoLaR“, den Fischpass und die Fischreuse. Es wurde mehrfach betont, wie wichtig die Zusammenarbeit im Artenschutz über die Grenzen von Bundesländern und Ländern hinweg ist – gerade bei einem Wanderfisch wie dem Lachs. Wir freuen uns über das große Interesse am Schutz des Lachses und dem Projekt „GeMoLaR“ und danken allen Beteiligten für den regen Austausch und interessante Gespräche.



Nachdem seit Tagen nur sehr wenige Fische (einzelne Nasen, Barben, Zobel) in die Reuse in Iffezheim geschwommen sind, wurde Michelle Schulz (RPTU Kaiserslautern-Landau) am Morgen vom 22. Februar 2023 beim Leeren der Reuse von zwei Lachsen überrascht. Es handelt sich dabei um die ersten Lachsrückkehrer, die Jahr 2023 in der Reuse in Iffezheim geschwommen sind. Die Reuse wurde am 17. Januar in Betrieb genommen.

Der Lachszüchter Martin Gerber von der Fischzucht „Station d´elevange piscole“ in Obenheim übernimmt die ersten Rückkehrer aus Iffzheim und Gambsheim in die Zucht. In Obenheim sind bereits Lachse aus Gambsheim aus diesem Jahr. Die Nachkommen dieser Rückkehrer werden im Frühjahr oder Sommer in den Zuflüssen des Rheins besetzt werden.

Leider hatte ein Lachs eine Verletzung, die laut Martin Gerber vermutlich auf einen Biss von einem Wels zurückzuführen ist. Der verletzte Lachs konnte auf Grund der Verletzung nicht in die Zucht übernommen werden und wurde flussaufwärts des Fischpasses in den Rhein gesetzt.

In den Vorjahren wurden die Nachkommen der Rückkehrer aus den Reusen in Iffezheim und Gambsheim im Rahmen von einem Besatzexperiment in der Kinzig besetzt. Bei Kontrollbefischungen im November wurden Proben der Lachse genommen. Mittels der Elternschaftsanalyse konnten die Nachkommen der Lachse aus Gambsheim und Obenheim identifiziert werden. Im Vergleich zu anderen genetischen Gruppen, waren die F1 Nachkommen der Rückkehrer mit einem durchschnittlichen Gewicht von 19,44 g und einer durchschnittlichen Länge von 12,84 cm auffällig schwer und groß.

Am 18. August 2022 wurde durch den Angler Aleksander Jurisic am Rhein bei Ingelheim ein toter Lachs gefunden. Herr Stephen Schubert wurde von Herrn Jurisic auf den Fund aufmerksam gemacht, sicherte ein Stück Haut mit Schuppen und kontaktierte im Anschluss Thomas Oswald (SGD Süd) sowie Timo Seufert und Dr. Jörg Schneider (Büro f. fisch- und gewässerökologische Studien). Die genetische Probe wurde am 25.08.2022 an Timo Seufert überreicht und im Anschluss an Thomas Schmidt (Universität Koblenz-Landau) zur genetischen Analyse gesendet.

Der Lachs war ca. 78 cm lang und ca. 3 bis 4 Jahre alt. Vermutlich wurde der Lachs durch eine Schiffsschraube bei niedrigem Wasserstand getötet.

Die genetische Analyse hat ergeben, dass es sich um einen Lachs handelt, dessen genetische Herkunft „Irisch“ ist. Lachse mit irischer Herkunft wurden bis 2004 im Rhein besetzt, seitdem jedoch nicht mehr. Die Eltern des Lachses stammen nicht aus einer deutschen Zucht. Bei der Elternschaftsanalyse konnte kein Elternteil identifiziert werden.

Wir gehen daher davon aus, dass der Lachs aus Naturverlaichung von einem Rheinzufluss stammt. In Nordrhein-Westphalen kommen sowohl in den Zuchten als auch im Freiland ca. 10-20% Lachse mit irischer Herkunft vor. Daher ist eine natürliche Vermehrung irischer Lachse im Rheineinzugsgebiet möglich, auch wenn irische Lachse seit 2004 im Rhein nicht mehr besetzt werden. Alternativ kann der Lachs auch als Streuner aus einem anderen Fluss in den Rhein aufgestiegen sein.

Am 14.7.2022 fuhren MitarbeiterInnen der Universität Koblenz-Landau nach Oberwolfach um die Lachszucht Wolftal (Verlinkung: https://lfvbw.de/lachszucht-wolftal/) zu besichtigen. Der Züchter Stephan Stäbler hat sich Zeit genommen und eine ausführliche Führung durch die beiden Gebäude und das Außengelände gegeben.

Neben der Zucht befindet sich auf der Anlage ein modernes Informationszentrum, in dem man sich über den Lachs und den Rhein als Wanderfluss informieren kann.

In Wolftal werden sogenannte „Allierlachse“ gezüchtet. Die Fische stammen ursprünglich aus dem französischen Fluss Allier. Die Elterntiere in der Zucht Wolftal sind Nachkommen von Rückkehrern, die beim Fischpass Iffezheim und Gambsheim aus dem Rhein entnommen wurden. Die Nachkommen dieser Lachse werden zwischen Juni und August des selben Jahres, in dem sie geschlüpft sind, in Zuflüsse des Rheins in Baden-Württemberg besetzt, z.B. in die Kinzig, Gutach, Rench oder Elz.

Aktuell leidet die Zucht an den heißen Temperaturen und dem geringen Wasserpegel der Gelbach, die durch die elf Zuchtteiche fließt. Wie in ganz Deutschland, wird auch hier auf Regen und kühlere Temperaturen gewartet.

In April 2020 water samples were taken from a stretch of the river Ahr at Dernau  where two weeks previously salmon parr had been introduced into the river. On the night of the 14^th and 15^th of July 2021 catastrophic floods inundated the whole of the Ahr river valley causing considerable damage the river system and the loss of 134 lives.

The devastation to the  aquatic ecosystem was immense and  almost 1 year on  the rebuilding and  recovery of both human and natural resources continues and it will be many years before any type of recovery could be expected.

One gleam of hope in this darkness for the biodiversity of the river and the pre-flood existant salmon population has been brought to light through a study of the Heinrich Heine University and TUNATECH GmbH  as part of  the national “GeMoLAR” project using eDNA. This technique has been used extensively to look at biodiversity and a specific test has been developed to establish the presence of the Atlantic salmon Salmo salar within the Rhine system. Johannes Kürten from the Heinrich Heine University Düsseldorf has been examining different tributary rivers of the Rheinsystem and especially the brooding locations for salmon eggs. Early experiments in the laboratory with both eggs and larvae of the Atlantic salmon provided by the Hasper Talspere Salmon Centre have enabled a more flexible tool to be used to look at salmon distribution. During the course of this work water samples were taken at different sites along the flooded area of the river Ahr around Dernau as is shown on the map below.

In the laboratory of Tunatech  qPCR analysis was carried out  together with Florian Borutta on the samples together with reference samples of salmon tissue . The first results are shown below:

It can be seen that the salmon tissue (positive control ) gives a clear signal for the both the water samples taken at the Steinbergsbrücke in Dernau . One of the samples taken at the  Eisenbahnbrücke lower down the river in the direction of the Rhine also showed a positive signal. All other samples including ones for the Sportzplatz , the negative controls in the NTC and Trout samples did not give a response.

Melt curves for  samples also confirmed the identity of the salmon containing samples as shown below in the diagram.

Melt curves from the qPCR of the water samples from the Ahr river indicating a positive result for salmon tissue control, the Steinbergsbrücke and the Eisenbahnbrücke water samples. All samples showing the same  temperature profile for their peak  activity.

The Results of the present study indicate that fish are still present in the river system and have been able to survive the floods and the habitat destruction so far. The critical period will be in the summer months  if enough food material is present.

Zusammenfassung der Masterarbeit von Stefan Theobald (Universität Koblenz-Landau, Campus Landau) unter der Betreuung von Prof. Chris Bridges (TunaTech), und Dr. Anne Schrimpf (Universität Koblenz-Landau), durchgeführt im Rahmen vom Projekt „GeMoLaR“

Dass Kreuzungen zwischen Lachs (Salmo salar) und Bachforelle (S. trutta) möglich sind, ist schon länger bekannt. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Methoden entwickelt um Kreuzungen der beiden Arten (Hybride) zu identifizieren. Eine diskutierte Methode ist die Analyse von bestimmten Mikrosatelliten-Marker. Nach einer Theorie von Perrier et al. (2010) sind Hybride daran zu erkennen, dass sie das Allel 162 von der Forelle und das Allel 174 vom Lachs auf dem Mikrosatelliten-Locus D486 aufweisen. Diese Methode ist aber umstritten, da beim Lachs das Allel 162 auch natürlich vorkommen soll. Im Datensatz des GeMoLaR Projektes wurden jedoch 150 Proben identifiziert, die diese beiden Allele tragen. Grund genug, um eine Analyse dieser Proben vorzunehmen und zu schauen, ob oder wie viele Hybride sich in den Daten von GeMoLaR verstecken.

Das erste Ergebnis dieser Arbeit war, dass sich das Allel mit der Länge von 162 Basenpaaren von Lachs und das Allel mit der Länge von 162 Basenpaaren von der Forelle an verschiedenen Stellen durch Mutationen unterscheiden. Wenn eine Probe also das Allel 162 aufweist, ist daher keine Aussage zu treffen, ob es sich bei der Probe um einen ein Hybriden, einen Lachs oder eine Forelle handelt. Abbildung 1 verdeutlicht diese Problematik. Weitere Analysn sind als nötig.

Im weiteren Verlauf dieser Arbeit wurde zusätzlich der mitochondriale D-Loop, die nuklearen Gene LDH-C und GnRH (Gross et al. 1996) sowie 5S (Pendas et al. 1995) untersucht, um Hybride zu identifizieren. Hierbei wurden die Proben zum Teil sequenziert, aber vor allem mit der Gelelektrophorese untersucht. In Abbildung 2 ist das Gelbild mit zwei Hybriden nach der Methode von Gross et al. (1996) zu erkennen.

Nach der Analyse von knapp 50 % der Proben wurden drei Hybride, vermutlich der ersten Generation (F1), gefunden. Bei weiteren zwei Proben scheint es sich um post F1 Hybride zu handeln, also um Hybride einer späteren Generation. Es ist festzuhalten, dass weniger Hybride gefunden wurden, als durch die Anzahl der Proben mit dem Allele 162 zu erwarten gewesen wäre. Die Relevanz bleibt aber bestehen, da es sich bei den F1 Hybriden um Tiere aus einer Zucht gehandelt hat und Nachkommen von Hybriden eine geringere Überlebenschance haben.

Die Daten stammen aus folgender Arbeit: Theobald, S. (2022): Genetische Analysen von potenziellen Salmo salar x S. trutta Hybriden. Universität Koblenz-Landau, Institute for Environmental Sciences, Master Thesis, 68p.

Literatur: Perrier, C., et al. (2010). A species-specific microsatellite marker to discriminate European Atlantic salmon, brown trout, and their hybrids. Conservation Genetics Resources 3(1): 131-133.

Gross, R., et al. (1996). A new species-specific nuclear DNA marker for identification of hybrids between Atlantic salmon and brown trout. Journal of Fish Biology 49(3): 537-540.

Pendas, A. M., et al. (1995). Applications of 5S rDNA in Atlantic salmon, brown trout, and in Atlantic salmon x brown trout hybrid identification. Molecular Ecology 4(2): 275-276.

Die ersten drei Lachse sind in der Reuse in Iffezheim gesichtet worden. Der erste Lachs war Anfang Februar in der Reuse, ein Video ist hier zu sehen.

Zwei weitere Lachse waren am 14. Februar in der Reuse. Diese beiden Lachse wurden von Martin Gerber abgeholt und in die Zucht nach Obenheim gebracht. Die Nachkommen dieser Lachse werden im nächsten Jahr im Rheineinzugsgebiet besetzt werden.

Wir sind sehr gespannt welcher genetischen Linie die drei Tiere zugeordnet werden können. Stammen sie aus der gleichen Zucht? Wurden sie zusammen besetzt oder handelt es sich vielleicht doch um Naturverlaichung? Über die spannenden Ergebnisse werden wir berichten!

Die genetischen Daten der Lachse, die 2021 in Iffezheim beprobt wurden, sind analysiert. Die Lachse konnten alle der Herkunft Allier/Loire zugeordnet werden. Die Nachkommen wurden im Rahmen von einem Besatzexperiment in der Kinzig besetzt und konnten bei Kontrollfischungen auch wieder per Elternschaftsanalyse identifiziert werden.

Lachse kehren nicht immer in die Gewässer zurück, aus denen sie als Jungfisch abgewandert sind. Die Gründe dafür sind bezogen auf das Individuum weitgehend unbekannt doch erfüllen diese Streuner als Neu- oder Wiederbesiedler und zum Erhalt eines gewissen Genflusses zwischen verschieden Populationen einer Art eine wichtige biologische Funktion. Steigen sie in einem anderen Gewässer auf, nennt man sie „Streuner“. Mittels der genetischen Analyse haben wir mehrere Streuner im deutschen Rheineinzugsgebiet identifiziert, die als Rückkehrer in einem weit entfernten Gewässer aufgestiegen sind. Auf vier Lachsrückkehrer wollen wir in diesem Bericht genauer eingehen.

Zunächst aber zum genetischen Hintergrund der besetzten Lachse im Rheineinzugsgebiet: Im Nieder- und Mittelrhein werden Lachse mit der ursprünglichen südschwedischen Herkunft Ätran gezüchtet und besetzt (Abbildung 1). Die Lachse stammen jedoch nicht aus dem Gewässer Ätran direkt, sondern aus einem Ranchingprogramm in Dänemark, genauer aus der Lachszucht Danmarks Center for Vildlaks  (DCV), Von dort aus wurden sie als Jungfische oder Augenpunkteier entweder direkt in die die Gewässer besetzt oder in Zuchten in Nordrhein-Westphalen überführt. Lachse mit dieser Herkunft werden seit 2002 im größeren Umfang seit 2004 im Nieder- und Mittelrhein besetzt. Im Oberrhein werden Lachse mit der Herkunft Allier/Loire gezüchtet und besetzt. In Baden-Württemberg und Frankreich arbeiten drei Zuchten mit Lachsen mit dieser Herkunft.

Bei den vier Lachsen, auf die wir hier genauer eingehen, handelt es sich um Streuner der Herkunft Allier/Loire, die aber im Besatzgebiet der Herkunft Ätran/DCV beprobt wurden oder um Lachse, die in die entgegengesetzte Richtung gestreunert sind.

In Abbildung 2 sind die ersten beiden Faktoren einer faktoriellen Korrespondenzanalyse dargestellt. In der Graphik ist eine klare Gruppierung der Lachse mit der Herkunft DCV auf der linken Seite und den Lachsen mit der Herkunft Allier/Loire aus den Zuchten und Befischungen des Oberrheins (rechts) ersichtlich. Auffällig ist die Lachsprobe aus dem Schmugglermeer in Baden-Württemberg im Oberrheingebiet. Dieser Rückkehrer hat die Herkunft vom DCV, ist jedoch nachdem Meeresaufenthalt in das Besatzgebiet der Herkunft Allier/Loire geschwommen. Bei diesem Lachs handelt es sich daher um einen Streuner.

In entgegengesetzte Richtung sind auch in der Sieg (NRW) Lachse mit der Herkunft Allier/Loire aufgestiegen (Abbildung 3). Ein Lachsrückkehrer aus dem Jahr 2019 wies dabei einen Fettflossenschnitt auf. Recherchen haben nun ergeben, dass Fettflossenschnitte seit Jahren nicht mehr im Mittel- und Oberrheingebiet durchgeführt werden. Fettflossenschnitte werden jedoch bei den besetzten Lachsen in der Maas in Belgien durchgeführt. Auch dort werden Lachse mit der Herkunft Allier/Loire besetzt. Der Lachs wurde also sehr wahrscheinlich in der belgischen Maas ausgesetzt und ist über den Rhein in die Sieg aufgestiegen und wurde von dort in die Zucht Wildlachszentrum überführt. Die Gewebeprobe ist nun auf dem Weg nach Belgien, damit dort die möglichen Eltern ermittelt werden können.

Beitrag geschrieben von Prof. Dr. Christopher Bridges

A successful start was made to the new salmon breeding season at the Haspe Salmon Centre in the beginning of October of this year. Annually the new salmon breeding season commences as water temperatures drop and on 17 October the native brood stock were examined and separated into males and females as can be seen below:

All fish, as can be seen, were in exceptionally good condition and these were later used to provide material for the Egg incubation.

On 18 November, 2021 the first 3 liters  of eggs have been stripped from the fish and together with a  new fertilization method, and sperm collected by colleagues from the “Landes Fischerei Anstalt, Albaum in Sauerland, used for fertilization and are now being incubated at the Salmon Centre in the dedicated Egg incubation RAS  (A).

On further monitoring of the eggs only approximately 7 eggs / L  were found to be non-fertilised  which is a very encouraging  and important result. The average water temperatures have been around 8.8°C. So far the development has been extremely good as can be seen on the 4.12.2021 (B)) with no mortalities. These eggs will remain in the RAS system, first developing the eye point stage in 2 to 3 weeks and then later on  (2 to 3 months) in spring they should have hatched into Alevins. In the 2020/21 season approximately 800 kg  of fry were produced for distribution in the  national river systems.

Am 20. August 2021 fand der „späte“ Lachsbesatz in der Kinzig statt. Der Besatz wurde von dem Fischzüchter Martin Gerber von der Lachszucht in Obenheim („Station d´elevange piscole“) und von Stephan Stäbler von der Lachszucht Wolftal durchgeführt. Anne Schrimpf und Thomas Schmidt von der Universität Koblenz-Landau begleiteten die beiden an den verschiedenen Besatzstellen. Die jungen Lachse brachte Martin Gerber aus Obenheim mit. Mit einem Kescher wurden die Tiere aus der Transportbox entnommen, gewogen (Bild 1 und 2) und in Eimer überführt und schließlich in die Kinzig entlassen (Bild 3 und 4).

Insgesamt wurden am 20. August ca. 18.350 Lachse mit einem durchschnittlichen Gewicht von 2,55g an drei verschiedenen Stellen in der Kinzig besetzt. Die Fische waren in einer sehr guten Verfassung und schwammen vital aus dem Eimer in den Fluss. Dieser „späte“ Besatz folgte dem „frühen“ Besatz, der bereits am 4., 10. und 11. Juni 2021 an den gleichen Stellen stattfand.

Bei dem ersten Besatz hatten die Lachse ein durchschnittliches Gewicht von 0,58 g, 1,22 g bzw. 0,62 g. Das höheren Durchschnittsgewicht von 1,22 g beim Besatz am 10.6.2021 wird damit erklärt, dass diese Eier von Wildfängen aus der Zucht Obenheim abstammen. Alle anderen besetzten Lachse stammen aus Eiern von der Zucht Chanteuge (Frankreich), die in Obenheim weiter großgezogen wurden. Diese waren in der Entwicklung einen Monat hinterher.

Die Lachse vom frühen und späten Besatz stammen jeweils aus verschiedenen genetischen Chargen. Die Lachse der unterschiedlichen Gruppen haben also verschiedene Eltern und wurden zu keinem Zeitpunkt vermischt. Von allen Eltern der verschiedenen Gruppen wurde eine Gewebeprobe für die genetische Analyse entnommen. 

Im Herbst findet eine Befischung an verschiedenen Besatzstellen in der Kinzig statt und von jedem gefangenen Lachs wird wiederum eine Gewebeprobe genommen. Durch die Elternschaftsanalyse können die beprobten Lachse ihren Eltern und somit der genetischen Charge und damit dem frühen oder dem späten Besatz zugeordnet werden. Die Ergebnisse geben Aufschluss darüber, welche Besatzmethode kurzfristig an den jeweiligen Besatzstellen der Kinzig besser geeignet ist. Auch wenn die Lachse in einigen Jahren aus dem Meer zurückkommen und erneut beprobt werden, können sie noch immer der genetischen Charge zugeordnet werden. Auch dann wird es interessant sein festzustellen, aus welchem Besatz die Rückkehrer stammten (langfristiges Monitoring).

Der gleiche Versuch wurde bereits im Jahr 2020 durchgeführt. Bei dem Versuch aus dem letzten Jahr wurden die meisten im Herbst in der Kinzig beprobten Fische der genetischen Charge des späteren Besatzes zugeordnet. Da es jedoch auch weitere Faktoren gibt, die einen Einfluss auf das Überleben der frisch besetzten Lachse haben, wie zB. die Temperatur der Kinzig beim Besatz oder Starkregenereignisse direkt nach dem Besatz, wird der Versuch in diesem Jahr wiederholt und eine weitere Wiederholung ist für 2022 geplant.

Insgesamt 12 Lachse, die in Iffezheim am Fischpass in der Reuse gefangen wurden (siehe Beitrag vom 13. Januar 2021 und vom 4. März 2021), wurden von dem Fischzüchter Martin Gerber in die Fischzucht „Station d´elevange piscole“ nach Obenheim in Frankreich transportiert. Die Elterntiere und Nachkommen dieser Lachse werden dann wieder im Rhein und Nebenflüsse  besetzt. Die Befruchtung der Eier ist unter kontrollierten Bedingungen und ohne Fraßfeinde in der Zucht erfolgreicher als unter natürlichen Bedingungen im Rhein.

Am 22. Juni 2021 hat Herr Gerber den Masterstudenten Stefan Theobald und Dr. Anne Schrimpf von der Universität Koblenz-Landau und Prof. Chris Bridges von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf bzw. TunaTech die gesamte Anlage in Obenheim und die beiden weiteren Standorten an zwei Baggerseen gezeigt.

Es fand ein sehr interessanter und lehrreicher Austausch statt, bei dem die Besucher viel über die Zucht gelernt erfahren haben. Hierbei wurden die ersten Ergebnisse von dem Projekt besprochen und mögliche Gründe für die geringe Anzahl an Lachsrückkehrern diskutiert.

Als Highlight hat Herr Gerber seinem Besuch die Offshore Zucht auf einem Baggersee gezeigt. In diesen einmaligen Anlagen werden Lachse unter optimalen Bedingungen gezüchtet. Auf diese Weise sind keine Hälterbecken und weitere Technik nötig. Die Fische bekommen das Futter durch einen Futterautomaten, der ca. 2 mal pro Woche nachgefüllt wird.

Beitrag geschrieben von Thomas Schmidt

In der Osterwoche fand eine Kontrollbefischung an der unteren Wieslauter statt. Statt vielen Lachssmolts gab es aber eher Enttäuschungen. Es konnten nur vier Smolts gefangen und beprobt werden. Auch sonst wurden trotz dem strukturreichen Gewässer mit vielfältigen Habitaten nur wenige Fische festgestellt. Immerhin: der Schneider (Alburnoides bipunctatus) war an manchen Stellen zahlreich zu beobachten.

Ob die Befischung zu spät stattfand und die Smolts bereits abgewandert waren oder ob es in diesem Gewässerabschnitt aus anderen Gründen nur wenige Fische gibt, kann ohne weitere Untersuchungen nicht festgestellt werden. Leider konnten jedoch auch in anderen Gewässern seit letztem Sommer nur sehr wenige Lachse nachgewiesen werden.

Nun sind wir gespannt was die genetischen Auswertungen der vier beprobten Lachse ergeben werden. Handelt es sich bei diesen Tieren um Lachse, die weiter flussaufwärts im letzten Jahr besetzt wurden? Oder kann die Naturverlaichung in der unteren Wieslauter nachgewiesen werden? Über das Ergebnis der vier Proben werden wir hier wieder berichten.

Beitrag geschrieben von Lydia Anastasia Schmidt

Bachelorarbeit von Lydia Anastasia Schmidt, Heinrich-Heine Universität unter der Betreuung von Prof. Chris Bridges und Dr. Florian Borutta (TunaTech), durchgeführt im Rahmen vom Projekt „GeMoLaR“))

Erstmals untersucht von Ficetola et al. (2008) könnte die Analyse von environmental DNA (eDNA) ein innovatives, molekularbiologisches und nicht-invasives Instrument sein, um die Verbreitung des atlantischen Lachses zu überwachen. Die Idee dahinter ist, die im Wasser enthaltende eDNA zu extrahieren und dadurch Rückschlüsse auf die An- oder Abwesenheit des Lachses zu ziehen. Dazu werden Wasserproben an den Stellen von Interesse genommen und diese anschließend filtriert. Durch die folgende Extraktion and Analyse der DNA kann der atlantische Lachs detektiert werden.

Für die durchgeführten Experimente wurde Wasser aus einem Tank des Lachszentrums Hasper Talsperre mit einer Biomasse von ungefähr 6,54 kg/ m³ verwendet. Zur Amplifikation der DNA wurden zwei Methoden verwendet, die Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) und eine quantitative PCR (qPCR), um die größtmögliche Sensitivität zu gewährleisten.

Durch die Nutzung der LAMP konnte die eDNA aus der unverdünnten Wasserprobe spezies-spezifisch nachgewiesen werden. Zusätzlich konnte eine Verdünnung der Ausgangsprobe bis zu 0,1%, entsprechend einer geschätzten Biomasse von 6,5 g/m³, nachgewiesen werden. Ein positives Ergebnis wird durch einen sofortigen Farbumschlag des Reaktionsmix von pink zu gelb angezeigt.

Noch vielversprechendere Ergebnisse zeigt die Nutzung einer quantitativen PCR. Es konnten bis zu 0,001% der Ausgangsprobe nachgewiesen werden. Das entspricht einer geschätzten Biomasse von ungefähr 65 µg/ m³.

Erste Versuche in natürlichen Gewässern zeigen die Funktionalität der Methode. Dazu wurden verschiedene Stellen im Hasper Bach (NRW), an denen Lachs eDNA erwartet werden konnte, beprobt. An 4/5 Stellen konnte die eDNA des Lachses detektiert werden.

Weitere Forschung in diesem Gebiet könnte die Bemühungen zur Wiedereinbürgerung der Wanderfische und die bisher genutzten Monitoring Methoden unterstützen.

Die Daten stammen aus folgender Arbeit:

L.A. Schmidt (2021) Innovative Molecular Biological Test to Determine the Presence or Absence of the Atlantic Salmon (Salmo salar) in natural waters. / Ein innovativer molekularbiologischer Test um die An- oder Abwesenheit des Atlantischen Lachses (Salmo salar) in natürlichen Gewässern zu detektieren. Bachelor Thesis Heinrich-Heine Universität, Düsseldorf pp. 1-55

Zitierte Literatur in diesem Beitrag:

Ficetola, G. F., Miaud, C., Pompanon, F., & Taberlet, P. (2008). Species detection using environmental DNA from water samples. Biology Letters, 4(4), 423–425. https://doi.org/10.1098/rsbl.2008.0118

Das Video zeigt wie in der Zucht Haspe Talsperre von 350 männlichen Lachsen eine genetische Probe genommen wurde.

Die ersten Lachse sind in der Fischreuse in Iffezheim angekommen und wurden in einem guten Zustand in die Zucht nach Obenheim überführt. Dort wird auch eine Probe für die genetischen Analysen genommen. Wir sind gespannt zu welcher Herkunft die Lachse zugeordnet werden können.

Dr. Frank Hartmann von der für den Fischpass fischereifachlich zuständigen  Fischereibehörde am Regierungspräsidium Karlsruhe und seine Kollegin Frau Maj Wetjen stellten den Mitarbeitern der Universität Koblenz-Landau das Fischmonitoring beim Fischpass Iffezheim vor und besprachen mit Ihnen die Reusenpläne für das Jahr 2021 besprochen.

Der Fischpass ist Teil des Rheinkraftwerks Iffezheim , das von der EnBW betrieben wird. Damit die Fische trotz des Wasserkraftwerks im Rhein aufsteigen können, wurde ein Fischpass errichtet. Über drei Eingänge (Abbildung 1) können die Fische den Fischpass erreichen und an einem Beobachtungsfenster vorbei (Abbildung 2) den Rhein entlang weiterschwimmen.

Während unseres Besuchs wurde die Reuse im Fischpass ins Wasser gelassen und somit aktiviert (Abbildung 3). Die Fische schwimmen nun nicht mehr ins Oberwasser der Staustufe, sondern in die Reuse. Die Reuse wird regelmäßig kontrolliert, und gefangene Fische werden dokumentiert und anschließend ins Oberwasser des Fischpasses umgesetzt. 

Zurzeit schwimmen sehr wenige Fische in die Reuse und sie wird deswegen nur alle zwei Tage geleert. Bald werden mehr Fische erwartet und die Reuse wird dann täglich oder sogar zweimal täglich geleert werden. Wenn phasenweise zu viele Fische auf einmal durch den Fischpass schwimmen, wird die Reuse wieder deaktiviert, da es sonst zu Verletzungen der Fische kommen kann. Wenn sich in der Reuse ein Lachs befindet, wird sofort der Fischzüchter Martin Gerber von der staatlichen Fischzucht in Obenheim (Elsass) kontaktiert. Er wird jeden für die Zucht geeigneten Lachs in Iffezheim abholen und zur Nachzucht in seine Anlage überführen. Für die Nachzucht ungeeignete Tiere werden an Ort und Stelle wieder freigelassen. Von jedem Lachs wird eine Gewebeprobe genommen und für das genetische Monitoring weiter analysiert. So können wir feststellen, ob der Lachs besetzt wurde und aus welche Zucht er ursprünglich stammt oder ob er natürlich im Rhein gezeugt wurde.

Viele Hundert Lachsproben wurden bereits im Labor analysiert und die Rohdaten ausgewertet. Die Rohdaten von einem Lachs, der 2019 als Rückkehrer beprobt wurde und im Labor den Namen „90016805“ trägt, stellen wir etwas genauer vor. Auf den Abbildungen sieht man die 15 Loci, die bei jedem Lachs untersucht werden. Die verschiedenen Loci sind unterschiedlich gefärbt. In der Tabelle sieht man die zugehörigen Allel-Daten die daraus entstehen. Wie diese Rohdaten weiter ausgewertet werde, stellen wir im Januar ausführlicher vor.

Die Reise zur Lachszucht Wolftal war wegen den erneuten Reisebeschränkungen nicht möglich und musste abgesagt werden.

Herr Thomas Schmidt und Frau Dr. Anne Schrimpf von der Universität Koblenz-Landau haben Projektpartner in Nordrhein-Westphalen besucht. Der Biologe Armin Nemitz vom Rheinischen Fischereiverband hat ihnen und Prof. Chris Bridges von der Firma TunaTech GmbH eine Führung durch das Wissenshaus für Wanderfische und durch das Wildlachszentrum Rhein-Sieg gegeben und ist mit ihnen zur Kontrollstation für Wanderfische am Siegwehr Buisdorf gefahren. Dabei wurden aktuelle Themen rund um Monitoring, Lachszucht, Besatz, die genetische Beprobung und aktuelle Probleme und Einflussgrößen bei der Lachswiederansiedlung im Rhein und seiner Zuflüsse besprochen. Aktuell wirken sich neben anderen Faktoren der niedrige Abfluss der Sieg und die klimatischen Veränderungen negativ auf das Zurückkehren der Laichfische aus. Gewebeproben von Laichfischen aus dem Wildlachszentrum wurden übergeben. 

Danach sind Herr Schmidt, Frau Dr. Schrimpf und Prof. Bridges weiter zum Lachszentrum Hasper Talsperre (Verlinkung: https://lachszentrum.eu/) gefahren und haben dort von Herrn Firzlaff und seinen Kollegen eine Führung über die Anlage bekommen und an einer Besprechung teilgenommen. Hier wird die Anlage über das ganze Jahr hinweg betrieben und es konnten Lachse der verschiedenen Altersgruppen beobachtet werden. Auch in der Hasper Talsperre ging es bei der Besprechung um die ähnliche Themen und ähnliche Probleme. Neben den niedrigen Wasserständen der Flüsse wird auch der Frassdruck durch Arten wie den Kormoran oder den Wels als großes Problem für die erfolgreiche Wanderung der Lachse angesehen. Die Gewebeproben der Hasper Talsperre befinden sich bereits im Labor der Universität Koblenz-Landau. Herr Wuttke vom Bergischen Fischerei-Verein hatte genetische Proben von Lachsrückkehrern dabei und hat diese übergeben. Die Zucht vom LANUV NRW (Verlinkung: https://www.lanuv.nrw.de/) in Kirchhundem-Albaum konnte auf Grund der Corona-Pandemie nicht besucht werden. Die Gewebeproben der Elterntiere wurden jedoch alle nach Siegburg gebracht und dort übergeben.