Datenlogger erfassen den Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Lebensraum einer bedrohten Muschelart
Nord-Georgia wird bald ein neues Süßwasserreservoir haben: Den McIntosh-See. Der geplante 650 Hektar große See wird an der Grenze zwischen Fayette County und dem benachbarten Coweta County liegen und schließlich mehr als 10 Millionen Liter Trinkwasser pro Tag liefern. Doch zunächst muss das "Fayette County Water System" dem United States Fish and Wildlife Service versichern, dass die gefährdeten Muscheln, die in dem betroffenen Bach leben, nicht beeinträchtigt werden.
Hier kommen Chris Crow und sein Team von CCR Environmental ins Spiel. Die in Atlanta ansässige Gruppe von Biologen führt für ihre Kunden Studien über natürliche Ressourcen, Erhebungen über gefährdete Arten, Umweltverträglichkeitsprüfungen und viele andere regulierungsbedingte Studien durch.
Gelöster Sauerstoff als Indikator für Wasserqualität
Für dieses Projekt führen sie physikalische und biologische Analysen des Baches Line Creek stromabwärts des geplanten Stausees durch. Neben den üblichen Instrumenten und Techniken zur Datenerfassung, einschließlich einiger Unterwasser-Temperaturdatenlogger, verwenden sie einen HOBO U26-Datenlogger für gelösten Sauerstoff.
Die Menge an gelöstem Sauerstoff in einem Gewässer ist ein Indikator für dessen Gesundheit; ein hoher Gehalt an gelöstem Sauerstoff korreliert mit einer hohen biologischen Produktivität, während ein niedriger Gehalt an gelöstem Sauerstoff eine geringere biologische Produktivität bedeutet. Da alle Tiere, einschließlich Muscheln, Sauerstoff für die Atmung benötigen, ist gelöster Sauerstoff ein wichtiger Indikator für die relative Gesundheit der Umgebung eines Wassertiers.
Gemäß dem Gesetz über gefährdete Arten (Endangered Species Act) muss die USFWS bei jedem Projekt, das sich auf staatlich geschützte Arten oder deren kritischen Lebensraum auswirken kann, konsultiert werden. Es wurde festgestellt, dass das Projekt am McIntosh-See potenziell Auswirkungen auf mehrere staatlich geschützte Muschelarten hat, darunter die Ovale Miesmuschel (Pleurobema pyriforme), das Glänzende Taschenbuch (Hamiota subangulata) und die Golfmuschel (Medionidus penicillatus).
Vorteile durch den Einsatz des HOBO Loggers
Zuvor hatten Crow und sein Team den gelösten Sauerstoff im Feld mit Handsonden gemessen. "Wir hatten die Möglichkeit, dies manuell zu tun", erklärte Crow, "das heißt, wir mussten einmal pro Woche vor Sonnenaufgang mit einem Messgerät vor Ort sein." Es ist allgemein üblich, den gelösten Sauerstoff kurz vor der Morgendämmerung zu messen, wenn die Werte am niedrigsten sind.
Der HOBO Logger für gelösten Sauerstoff ist in sich geschlossen und kann wochenlang in einem Gewässer (Süß- oder Salzwasser) eingesetzt werden, um Messungen vorzunehmen. Die Daten werden mit einem Zeitstempel versehen und können auf einen Laptop oder ein Data Shuttle heruntergeladen werden. Die mitgelieferte Software ermöglicht die Konfiguration und den Start sowie die Anzeige und Analyse der Daten. Der Logger bietet eine Genauigkeit von 0,2 mg/L, hält die Kalibrierung sechs Monate lang aufrecht und verfügt über eine leicht zu ersetzende Sensorkappe.
Der Logger ist auch einfach zu positionieren. "Es ist wichtig, dass der Logger im tiefen Teil des Baches in einem gut durchmischten Bereich platziert wird", erklärt Crow, "mit dem Sensor tief genug unten, damit er die Sonde nicht freilegt, wenn der Wasserstand sinkt." Er setzte das Gerät im Line Creek mit Hilfe eines sechs Fuß hohen Metallzaunpfostens ein. Der Logger wurde mit Kabelbindern am Pfosten befestigt und passte senkrecht in die U-förmige Rille des Pfostens.
"Das Projekt begann Anfang Mai 2012. Die ersten paar Male, die wir vor Ort waren, haben wir die Messungen des gelösten Sauerstoffs manuell durchgeführt, und dann haben wir den HOBO-Logger bekommen. Wir setzten ihn ein, überprüften ihn eine Woche später vor Ort, um sicherzustellen, dass er funktionierte, und luden die Daten dann in Abständen von vier bis fünf Wochen erneut herunter. Das Team bestätigte die Messungen des Loggers auch mit einer kalibrierten, tragbaren Sonde für gelösten Sauerstoff."
Crow gefällt, wie einfach er Daten vom Logger abrufen kann. Wenn er und sein Team jetzt die Baustelle besuchen, bringen sie die optische Basisstation mit, schließen sie an den USB-Anschluss eines Laptops an, "laden die Daten herunter, setzen sie zurück und los geht's", sagt er.
Wie erwartet wurden die niedrigsten Werte für gelösten Sauerstoff im Hochsommer gemessen. Zu dieser Zeit ist die Strömung des Baches am geringsten und die Temperatur am höchsten (kaltes Wasser enthält mehr gelöste Gase als warmes Wasser - man denke nur an kalte oder warme Limonade). "Wir können jetzt die Hochs und Tiefs und auch den Tageszyklus [Tag/Nacht-Zyklus] sehen", um zu bestätigen, dass kurz vor der Morgendämmerung tatsächlich die Zeit mit dem niedrigsten gelösten Sauerstoff ist. "Es ist beruhigend zu wissen, dass er da ist", sagte er.
Die Daten werden die für den Fish and Wildlife Service erforderlichen Informationen über den gelösten Sauerstoff liefern und dazu beitragen, festzustellen, wie sich ein verringerter Durchfluss auf den gelösten Sauerstoff - und damit auf die Organismen im Fluss - auswirkt. Die Daten werden auch als Basisdaten für einen Lebensraumvergleich nach dem Bau des McIntosh-Damms dienen. Die USFWS verlangt eine langfristige Überwachung des gelösten Sauerstoffs im Zusammenhang mit der Abflussfreigabe des Staudamms, und diese Überwachung wird von CCR für das Fayette County Water System durchgeführt.
Andere Logger für gelösten Sauerstoff, die Crow und seine Gruppe in Betracht zogen, kosteten mehrere Tausend Dollar oder waren Teil eines viel größeren Hydrolabors, das nicht notwendig war. Der HOBO-Logger mit Grafik- und Analysesoftware kostet weniger als 1.500 Dollar.
Werden sie sich bei künftigen Projekten auf diesen Datenlogger für gelösten Sauerstoff verlassen? Jetzt, da Crow von der Leistung des Geräts überzeugt ist, lautet die Antwort ja.
"Es geht um die Kosten. Es ist kosteneffizienter, wenn man einen Datenlogger aufstellen kann, und man spart Geld und Zeit, wenn man weniger oft zum Standort fahren muss."
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