katrinteubner

vor und während des baus vom drei-schluchten-staudamm

Jangtsekiang, bei der Stadt Nanjing, 2004:
Der untere Flussabschnitt ist ein wichtiger Wasserweg. Große Frachtschiffe und lange Brücken über den breiten Fluss bestimmen hier das Bild von der Flusslandschaft. Jangtsekiang, mittlerer Flussabschnitt, 2004:
Traditionelle chinesische Fluss-Segelboote, sogenannte „Dschunken“, sind am steinig-felsigen Ufer zu sehen. Die drei Boote sind von unterschiedlicher Größe, mit nur einem Segel bzw. zwei oder drei Segeln ausgestattet.

Jangtsekiang, bei der Stadt Nanjing, 2004:
Die kleine roll-on/roll-off Fähre ist als doppelseitige Autofähre gebaut (siehe auch ein Foto S zu dieser Fähre auf dem Fluss). Die Fähre liegt in der Nähe eines Dorfes und verkürzt den Umweg des Verkehrs über die Brücken. Jangtsekiang, mittlerer Flussabschnitt, 1997:
Flussidylle - traditionelle chinesische Boote mit Hebenetzen sind auf Fischfang auf dem Fluss unweit der Stadt Chongqing. Solche kleinen Fischerboote konnten allerdings nur während der Fahrt 1997 aufgenommen werden, wurden 2004 nicht mehr auf dem Jangtsekiang gesichtet. Die Funktion der Hebenetze auf den Fischerbooten wird auf dieser Website im Detail für einen Seitenfluss vom Jangtsekiang, den Huangbai (Yichang S), im Jahr 2004 beschrieben.

Der größte Fluss Asiens, der Jangtsekiang oder auch Yangzi genannt, wird auch in der englischen Sprache verschiedentlich bezeichnet, wie Changjiang River, Yangtze River oder Yangzi River. Dieser Fluss erscheint landschaftlich sehr vielfältig entlang seiner langen Fließstrecke (siehe auch die „vielen Gesichter“ des wenngleich relativ kurzen Bergbaches Shennong Xi S, einem Seitenfluss vom Jangtsekiang, auf dieser lakeriver-Webseite). Zu Beginn der Serie in der Bildergalerie werden einige Fotos vom breiten Flussunterlauf gezeigt. Diese Fotos sind flussabwärts von der Stadt Nanjing aufgenommen. Die Mehrheit der Fotos zeigen jedoch den mittleren Jangtsekiang, nämlich den Streckenabschnitt von Yichang nach Chongqing, und umfassen damit auch die Passage der Drei-Schluchten. Die Beschriftungen auf den Fotos werden nach den Abschnitten Yichang-Badong und Badong-Chongqin unterschieden (Beschriftung im Foto nur bei Anzeige in Bildschirmgröße und nur in englischer Sprache). Das Galeriefoto 70 zeigt eine Touristenkarte mit den wichtigsten Städten und Aussichtspunkten entlang des Flusses. Diese Karte war auf einem Flusskreuzfahrtschiff im Jahr 2004 ausgestellt.
Mit dem Abschluss des Drei-Schluchten-Talsperrenbaus wurde das Wasserniveau im Jangtsekiang insgesamt auf 175 m angehoben. Die Fotos auf dieser Website wurden hauptsächlich im Jahr 2004, also während der vorangeschrittenen Bauphase des Staudammes aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt war der Wasserstand bereits auf 136 m angehoben worden (siehe Details dazu in diesem Textabschnitt unten). Weiters sind einige Fotos vom Jangtsekiang aus dem Jahr 1997 ausgewählt, um zu zeigen, wie das Flussbett vor Beginn der Wasserstandsanhebung aussah. Der Talsperrenbau erhöhte nicht nur den Wasserstand vom Jangtsekiang, sondern auch den seiner Nebenflüsse, wie es z.B. für den Shennong Xi S auf dieser Website erörtert wird. Etliche Flussansichten vom Jangtsekiang, die selbst auf den Fotos 2004 noch zu sehen sind, liegen heute weit unterhalb des Wasserstandes. So ist zum Beispiel der Shibaozhai Tempelkomplex noch über dem Wasser liegend auf den Fotos vom Jahr 2004 zu sehen, obwohl zu jenem Zeitpunkt der Drei-Schluchten-Staudammbau – wie bereits gesagt - schon recht weit fortgeschritten war. Heute ist der Tempelkomplex inselartig von einer Betonmauer umgeben, die ihn vor der permanenten Überflutung bewahrt.
Ein weiterer Aspekt der Vergangenheit, nämlich der traditionellen Bewirtschaftung vom Jangtsekiang, wird mit den hölzernen Fischerbooten aus dem Jahr 1997 gezeigt. Das Fischen mit Hebenetzen ist hier auf dem Hauptstrom vom Jangtsekiang aufgenommen worden. Auch wenn solche Fischerboote bereits 1997 nicht all zu häufig auf diesem Fluss zu sehen waren, sind sie bei der Jangtsekiangfahrt 2004 gar nicht mehr gesichtet worden. Die Bedienung eines Hebenetzes von einem Fischerboot aus wird im Detail für einen Nebenfluss vom Jangtsekiang, den Huangbai Fluss bei Yichang S, aus dem Jahr 2004 beschrieben. Weiters sind solche Hebenetze auch häufig auf Seen benutzt worden, wie zum Beispiel auf dem See Dianchi S, in den Jahren 2000/2001.

Jangtsekiang, Qutang Schlucht, 1997:
Die vier Felskliff-Inschriften auf diesem Foto waren auf der „Kalkwand“ ('Chalk Wall') in verschiedenen Epochen eingraviert worden. Als der Wasserspiegel noch niedrig war, d.h. vor der Wasserstandsanhebung mit Beginn des späteren Staudamm-Projektes, waren diese historisch wertvollen Gravuren nahe der Wasserkante vom Jangtsekiang aus zu sehen. Die sanft geschwungenen Linien, die bei der grün lackierten Inschrift auf der linken Bildseite zu sehen sind, weisen auf historisch-alte traditionelle Schriftzeichen hin. Es scheint, dass jemand darauf geachtet hat, diese historischen Inschriften gut sichtbar zu erhalten. So sind zum Beispiel die großformatigen roten Zeichen ganz offensichtlich frisch nachlackiert. Auf dem vergrößerten Foto (Doppelklick auf das Bild) sind alle vier großen Inschriften auf eingefügten Detailfotos optisch gut sichtbar.


Jangtsekiang, BaiDi Cheng - Weißer Tempel, 2004:
Das Hauptbild zeigt eine Aquarellmalerei, die in der „Stadt des Weißen Kaisers“ (Baidi Cheng, Weißer Tempel) ausgestellt wurde. Eine junge Frau, die ein Kind in einem Tragetuch trägt, bereitet Fische zum Trocknen an der Luft vor (Stockfisch, siehe auch Taihu S).
Eingefügtes Foto, links: Wandmodellierung an dem Haupteingangsportal des Weißen Tempels: Ein Wasserbüffel wird zum Pflügen des Feldes verwendet. Wasserbüffel gehörten früher zu den traditionellen Viehbeständen im Jangtsekiang Flussbecken. Heute werden diese Tiere immer seltener für die Bewirtschaftung der Ackerflächen von Bauernfamilien gehalten. Traktoren ersetzen diese Tiere selbst auf nassen Äckern (siehe auch Wasserbüffel 1997 an einem Nebenfluss vom Jangtsekiang, an dem Shannon Xi S , und 2011 an dem See Poyang S).
Eingefügtes Foto, rechts: Eine Fisch-Skulptur wird als modernes Kunsthandwerk von einem lokalen Künstler in Yichang angeboten.

Jangtsekiang, Qutang Schlucht, 1997:
Idyllische Flusslandschaft auf die Schlucht schauend. Das Foto ist vom Boot nahe dem Weißen Tempel (’White Emperor City’) aufgenommen.Jangtsekiang, Shibaozhai Tempel, 2004:
In der Dämmerung - Blick vom Shibaozhai Tempel hinunter auf den Fluss. Zu diesem frühen Zeitpunkt der Konstruktion des Drei-Schluchten-Staudammes liegt der Tempel-Komplex noch oberhalb des Wasserspiegels.

Die Jangtsekiang-Flusskreuzfahrten erfreuen sich seit vielen Jahren zunehmender Popularität bei in- und ausländischen Touristen. Die kommenden vier Fotos im Textverlauf zeigen die Kreuzfahrtschiffe beim Passieren der Schleuse am Gezhouba Staudamm bei Yichang sowie den Flussabschnitt weiter stromaufwärts. Die nachfolgenden sechs Bilder beziehen sich auf die Fluss-Passage bei dem Drei-Schluchten-Staudamm und den weiter stromaufwärts liegenden Flussabschnitt.

Fluss-Kreuzfahrten auf dem Jangtsekiang, 2004:
Die Schleusen am Gezhouba Damm wurden für große Schiffe gebaut. Die Schiffe werden in Schleusenkammern nach oben gehoben bzw. nach unten gesenkt, um trotz der verschiedenen Wasserniveaus den Fluss flussaufwärts bzw. –abwärts passieren zu können.Fluss-Kreuzfahrten auf dem Jangtsekiang, 2004:
Das Heben des Schiffes in der Schleusekammer in Yichang: die Menschen genießen die Zeit an Bord des Kreuzfahrtschiffes.

Fluss-Kreuzfahrten auf dem Jangtsekiang, 2004:
Große Kreuzfahrschiffe können den Mittellauf dieses Flusses gut passieren. Der Fluss fließt hier inmitten felsiger Ufer, bildet somit eine beeindruckende Flusslandschaft.Fluss-Kreuzfahrten auf dem Jangtsekiang, 2004:
Abgekochtes Trinkwasser ist jederzeit frei verfügbar und kann über einen Self-Service an Bord speziellen Thermo-Wasserbehältern entnommen werden. In der Vergangenheit, als die Menschen darunter litten nicht genug zu essen und zu trinken zu haben, wurde „heißes Wasser“ auch pur getrunken und damit treffend „weißer Tee“ genannt. Bei älteren Menschen findet man durchaus noch die Tradition abgekochtes Wasser pur zu trinken. Dies ist gegenwärtig allerdings die Ausnahme. Abgekochtes Wasser wird heutzutage zum Aufgießen von grünem Tee verwendet, der – um ihn gut über den ganzen Tag mehrfach neu aufgegossen zu genießen, gern in verschließbaren Teegläsern in „Griffweite“ mit sich getragen wird. Mittlerweile ist allerdings selbst das Aufgieß-Teeglas der kleinen Trinkwasserflasche oder der automaten-abgefüllten Getränkeflasche bzw. Getränkedose rasant gewichen.

Die folgenden vier Fotos vermitteln einen Eindruck über die immense Größe des Drei-Schluchten-Staudammes. Die Passage der Schiffe durch eine fünfstufige Schleusenkaskade wird hier vom niedrigen Wasserniveau hoch auf die Staustufe der Talsperre gezeigt. Die Oberfläche der Wände der Schleusenkammern sieht oft dunkelgrün gefärbt aus. Die Färbung wird durch aufwachsende Cyanobakterien bedingt. Im nachfolgenden Textabschnitt wird erörtert, warum Cyanobakterien und andere photosynthetische Mikro-Organismen die Kammerwände der Jangtsekiang-Schleusen in Form eines Biofilms erfolgreich besiedeln können, aber im fließenden Flusswasser nicht gut gedeihen.
Verschiedene Aspekte der Erhöhung des Wasserstandes im Zuge des Drei-Schluchten-Talsperrenbaus werden im Text beschrieben. Im Vorfeld der Wasserspiegelanhebung, mussten Wohngebiete und Fabriken am Flussufer entsiedelt werden. Während der Bauphase im Jahr 2004 konnten noch mehrfach menschenleere Wohnsiedlungen stromaufwärts vom Staudamm gesehen werden (siehe verwaiste urbane Standorte auf den beiden Fotos im Text unten, sowie auf den Galeriefotos 32 und 60-64 oben). Die 175 m-Marke auf den am Hang fest installierten Pegellatten und auch auf zusätzlichen Aufstellern im Gelände zeigte an, in welcher Uferhöhe der Wasserstand nach Abschluss des Bauprojektes liegen wird. Nach den Fotos solcher Pegellatten aus dem Jahr 2004 betrug der damalige Wasserstand 136 m und sollte damit über die nächsten Jahre um noch weitere 39 m ansteigen. Die Auswirkung der Wasserstandsanhebung auf die Ufer wird anhand eines Vergleichs von Fotos aus dem Jahr 1997 mit denen von 2004 erörtert.

Jangtsekiang, 2004:
Blick auf das Modell von dem Drei-Schluchten-Staudamm mit fünf Schleusenstufen. Jangtsekiang, 2004:
Die paarige Anordnung der fünf Schleusenstufen ist hier gut zu sehen. Drei Kreuzfahrtschiffe begeben sich gerade in die unterste Schleusenkammer, um danach stufenweise über vier weitere Schleusenkammern den Wasserstandsunterschied des Drei-Schluchten-Staudammes zu überwinden.

Jangtsekiang oberste Schleuse der fünfstufigen Schiffsschleusen, 2004:
Die Schiffe passieren das geöffnete Tor der obersten Schleuskammere und fahren weiter flussaufwärts. Jangtsekiang, Drei-Schluchten-Staudamm, 2004:
Blick zurück auf die oberste der fünf Staustufen. Auf der linken Bildseite sind die paarig angelegten Schiffsschleusen, auf der rechten Seite ist die Staumauer vom Drei-Schluchten-Damm zu sehen.

Geneigte Pegellatte am mittleren Abschnitt vom Jangtsekiang, 2004:
Mit dem Bau des Drei-Schluchten-Staudammes soll der Wasserspiegel endgültig auf die Marke von 175 m ansteigen. Zu diesem frühen Zeitpunkt des Staudamm-Projektes, im Jahr 2004, hat der Wasserstand bereits 136 m erreicht.
Jangtsekiang, 2004:
Verwaistes Wohngebiet im Zuge der geplanten Wasserspiegelanhebung durch den Drei-Schluchten-Staudamm.

the low water transparency at the main channel of the yangtze river inhibits the growth of algae and other phytoplankton species

The yellow-brownish color of the water of the Yangtze River and lakes in the Yangtze River basin (e.g. such as Poyang Lake S, turbidity at low and high water level seasons of this large lake see Liu et al. (2016) R is perhaps the most impressive aspect of their specific ecology. The extreme water turbidity is mainly due to high concentrations of suspended solids (silt) washed in by soil erosion from the bordering landscape. The low water transparency becomes obvious simply by dipping in a plankton net, which optically disappears few millimetres beneath the water surface. To study algae in a plankton sample that contains that large amount of suspended solids is challenging as photosynthetic microorganisms are rare in the sample and overcrowded by plenty of inorganic particles from soil and sediment. The extraction method of analyzing photosynthesis pigments might be here the more straightforward measure of estimating their biomass than counting these microorganisms under a light microscope. A common extraction method is to analyse quantitatively chlorophyll-a, as all planktonic primary producers, i.e. algae and cyanobacteria, build this photosynthetic pigment (Greisberger & Teubner 2007 R). The concentration of chlorophyll-a is thus used as a rough estimator for total biomass of the photosynthetic microorganisms in a plankton sample.

Jangtsekiang, flussabwärts bei der Stadt Nanjing, 2004:
Die hohe Wassertrübe ist im Wesentlichen durch in der Schwebe gehaltene Lössboden-Feinpartikel bedingt. Diese beeindruckende Wasserfarbe prägt nicht nur den Jangtsekiang sondern auch andere in Tibet entspringende Flüsse, wie den „Gelben Fluss“.Jangtsekiang, mittlerer Flussabschnitt, 2004:
Eine Karstlandschaft zieht sich am Ufer vom Fluss entlang. An den steilen Hängen wird der Bodenerosion kein Einhalt geboten. Grober Kies ist nahe der Wasserkante vom Fluss zu sehen. Das feinkörnige Ufersandmaterial, der Schluff, wird vom Wasser leicht ausgespült und als im Wasser schwebender Feststoff weiter flussabwärts verfrachtet. Eine Ablagerung von feinem Sediment-Schlickmaterial, wie es typischerweise auf Uferfotos früherer Jahre zu sehen ist (siehe beide Fotos unten von 1997), ist in diesem Flussabschnitt derzeit nicht mehr anzutreffen.

Jangtsekiang, mittlerer Flussabschnitt, 1997:
Das weite flache Flussufer ist der Ort sowohl für Bodenerosion bzw. auch für Sedimentation. In dem hier gezeigten Uferbereich ist die Ablagerung von Feinsediment erkennbar. Die Hangflächen, die sich weit genug oberhalb der Wasserkante befinden, werden landwirtschaftlich genutzt. Solche Fotos widerspiegeln das typische Uferbild vom Jangtsekiang zu jener Zeit, als der Wasserspiegel noch nicht angehoben worden war. Jangtsekiang, mittlerer Flussabschnitt, 1997:
Die karstigen Hanglagen im Jahr 1997 gleichen denen auf dem Foto oben, welches 7 Jahre später aufgenommen wurde, als der Bau des Drei-Schluchten-Staudammes bereits weit vorangeschritten war. Der Unterschied zwischen den beiden Fotos ist aber nahe der Wasserkante sichtbar. Das ursprüngliche Flussufer sah in der Regel flacher und breiter aus; und enthielt auch mehr feines als grobes Material, wie hier auf dem Foto zu sehen ist.

A huge algal biomass in a flushed turbid river, in principle, cannot be expected. The higher the flow velocity of a river and the lower the water transparency is (i.e. a lowered availability of photosynthetically active radiation) the less photosynthetic microorganisms will grow in the river, whatever the nutrient concentration in the river water is. In other words, planktonic algae are not a good predictor for nutrient enrichment in running waters but in lakes. In rivers of higher flow velocity, the number of algal cells is lower than in lakes with the same nutrient level as cell division is mechanically inhibited in the river, and further cells are washed out. Different from rivers, an increase of nutrient concentrations in lakes is usually promptly responded to by algal growth as is commonly seen by the evolution of green algal blooms with nutrient enrichment in lakes (eutrophication of lakes). Observing growth of photosynthetic microorganisms in natural habitats implies that cells undergo cell divisions. Under unlimited growth conditions during exponential growth periods, e.g. in spring, about one cell division every day can be expected in a lake (exponential growth phase in the spring).

Jangtsekiang, 2004:
Feldanbau auf Terrassen, um der Bodenerosion entgegen zu wirken.Uferbank vom Jangtsekiang, 2004:
Feldanbau auf Terrassen: die Ernte von Sesam. Die Detailaufnahme zeigt die reifen Früchte mit Samen von der Sesampflanze.

Despite of the growth-inhibiting effects of high flow-velocity on algae, some algae can be even found in the main channel river plankton. These algae often originate from habitats of longer retention time connected to the river, as from small bay habitats at the river shoreline of a main stretch, from river side arms or even lakes. In case nutrient-rich river water enters a broadened stretch or dam reservoir, the water residence time increases. As a consequence, the huge amount of suspended solids deposits immediately and in turn water transparency increases. Sufficient light availability for photosynthesis in addition to enhanced nutrient concentration accumulated by the river stimulates then the algal growth and may promptly even turn the water colour from sediment-brownish to algal-green in a reservoir or lake (see details about Meiliang Bay of the north of lake Taihu and related publications by Chen et al. 1993 R and 1993 R discussed on the website for the Shennong Xi S, see further the website about lake Taihu S).

Jangtsekiang, 2004:
Innenansicht einer Schleusenkammer. Die dunkelgrüne Farbe, z.B. an der Wand links oben, ist im Wesentlichen auf die beiden photosynthetischen Pigmente Phycocyanin und Chlorophyll-a zurückzuführen, die von Mikroorganismen synthetisiert wurden. Die „Blaualgen“, die korrekter Weise besser Cyanobakterien genannt werden sollten, bilden nämlich hier hauptsächlich diesen „blaugrünen“ Biofilm an der Kammerwand.

Jangtsekiang, 2004:
Die blau-grüne Farbe der Kammerwand der Schleuse ist auf den Bewuchs von Cyanobakterien zurückzuführen, wie bereits auf dem Foto links beschrieben. Dieses Cyanobakterium bildet Filamente (Fäden). Eine Vielzahl solcher Filament-Stücke liegen parallel dicht aneinandergefügt. Das Cyanobakterium gleicht so fasrig-aussehenden, verästelten Faden-Kolonien, die schon makroskopisch, d.h. mit dem bloßen Auge leicht erkennbar sind (betrachte die makroskopische Ansicht in Bildschirm-Größe bei diesem Foto). Bei einer Betrachtung unter dem Mikroskop kann man sehen, dass sich die einzelnen Filamente innerhalb des Verbandes gegeneinander verschieben können. Mit dem Gleiten der Filamente können diese photosynthetischen Mikroorganismen ihre Position im Mikrohabitat wählen, z.B. bei einer zu hohen und damit zellschädigenden Sonneneinstrahlung beschattete Orte aufsuchen (u.a. „Selbstbeschattung“). Andere photosynthetische Mikroorganismen, wie einzellige Kieselalgen, kommen auch in diesem Biofilm vor, sind aber viel zu klein, um ohne Mikroskop erkannt zu werden.

While photosynthesis and thus the growth of floating algae in the turbid water are inhibited, the photosynthetic micro-organisms attached to the wall of chambers of ship locks seen on the photos above can grow obviously well. The wall looks dark-green due to the biofilm built by the ‘blue-greens’, the cyanobacteria. In addition to chlorophyll-a, many cyanobacteria synthesize further blue-green photosynthetic pigments, the ‘turquoise blue-green’ phycocyanin. The growth of the cyanobacteria seen on the wall seems well adjusted to the fluctuating water level. The time-intervals of recurrent emptying chamber are long enough to satisfy daily photosynthesis with sufficient light. The underwater darkness by flooding the ship lock chamber might interrupt photosynthesis but provides access to the nutrients that are dissolved in the water. In case the water of the ship lock chamber is emptied again, sufficient light for photosynthesis becomes available and a thin water layer on the wet wall serves as ‘nutrient solution/growing medium’. The uptake of some nutrients as phosphorus depends on energy provided by photosynthesis and thus can only succeed during ‘day-time’ and ceases immediately at night or darkness. Cyanobacteria and other primary producers, however, are able to utilize even small concentrations of phosphate close to the chemical detection limit within few minutes. Cyanobacteria can benefit from different environmental conditions by various survival strategies, as e.g. by the adjustment to light availability; and by the switch between an autotrophic and heterotrophic life-style.

Cyanobacteria are known to grow well even on rocks when water is just available from time to time by rainfall. The cyanobacteria can build different types of mucilage as for example described for planktonic Microcystis colonies on this website for lake Taihu S. In particular, thick mucilage layers are usually built by cyanobacteria not living planktonic but attached on stones of a splash zone of a stream or on steep slopes of mountain rocks. The mucilage that envelops the cyanobacterial cells protects against a too rapid dry out, damage by UV and being washed out. A cyanobacterium, which is found globally on soil and can even survive longer dry periods, is Nostoc commune and is further illustrated on this website.

Cyanobacteria are commonly associated with bacteria and other photosynthetic microorganisms, floating or drifting in the water (phytoplankton) or living attached to the substrate as stones on the shore (phytobenthos). The association of various species living together can be very close. The enveloping mucilage built by planktic Microcystis and that thus belongs to the Microcystis aeruginosa colony, can serve further as habitat for other species as diatoms (Navicula) and other cyanobacteria (Pseudanabaena mucicola, see microscopical plates on page 48/49, Plate I, fig.2 in Teubner, 1996 R). In addition to the benthic cyanobacteria, mainly benthic diatoms that are also producing sticky mucilage are commonly found in biofilms. The unicellular benthic micro-organisms usually can move in their micro-habitat. They are able to glide to places, there are not many shadows but also not too much light. In this way, the organisms can avoid the both extremes, namely growth limitation by light and cell damage by too high light intensities, respectively. Watching a life sample under the light microscope, the speedy move of pennate diatoms or filamentous cyanobacteria gliding on the glass slide can be seen. It is known for pennate diatoms living attached on stems of reed in the littoral, that they change their position going around the stem following the angle of incidence of the sun.