Der Makrophytenindex (MIR, ESMI)

Wissensdatenbank · 28. Juli 2026

Die Kartierung der Makrophyten liefert eine Liste von Arten und ihrer Bedeckung - und Makrophytenindizes verwandeln diese Daten in eine Zustandsbewertung. In Polen begegnen dir am häufigsten zwei: MIR für Flüsse und ESMI für Seen.

Die Idee: Arten tragen Information

Verschiedene Wasserpflanzen haben verschiedene Ansprüche und eine verschiedene Toleranz gegenüber Fruchtbarkeit und Veränderungen. Deshalb sagen die Zusammensetzung und Häufigkeit der Vegetation etwas über den Zustand des Wassers aus - und der Index formalisiert diesen Zusammenhang.

MIR - der Makrophyten-Flussindex

Berechnet für einen 100-m-Flussabschnitt aus der Artenliste und deren Deckung nach der Formel:

MIR = ( Σ Lᵢ · Wᵢ · Pᵢ ) / ( Σ Wᵢ · Pᵢ ) × 10

Die Deckungsskala hat neun Stufen und ist nicht linear - aufeinanderfolgende Stufen entsprechen sich weitenden Prozentbereichen:

Das Ergebnis liegt zwischen 10 und 100 (10 = am stärksten degradierte Gewässer, 100 = am wenigsten). Der Faktor × 10 am Ende der Formel erzeugt genau diesen Bereich.

⚠️ Die Klassengrenzen des MIR hängen vom Fließgewässertyp ab (Sohlsubstrat, Einzugsgebietsgröße) - die Verordnung nennt sie für jeden Typ gesondert. Die Spanne ist groß: Für einen sandig-lehmigen Tieflandfluss beginnt Klasse I bei 46,8 oder 44,7 (je nach Einzugsgebietsfläche), für einen Bach im Torfbildungsgebiet bei 44,5, und in Gebirgs- und Mittelgebirgsbächen liegen die Schwellen deutlich höher. Für einen großen Tieflandfluss wird der MIR gar nicht berechnet. Derselbe MIR = 40 ergibt also in einem Fluss Klasse II und in einem anderen III. Ohne den Gewässertyp lässt sich der Index nicht in eine Klasse übersetzen.

ESMI - für Seen

Für Seen wird der ESMI (Ecological State Macrophyte Index) verwendet. Er wird aus drei Elementen aufgebaut:

• Gleichmäßigkeit J (Pielou: H′/H′max) - wobei H′ der Shannon-Index ist, berechnet nicht über Arten, sondern über Pflanzengesellschaften, mit deren Flächen als quantitativem Maß;
• Besiedlungsindex Z - das Verhältnis der Fläche des Phytolitorals (des tatsächlich bewachsenen Teils der Sohle) zur Fläche innerhalb der 2,5-m-Isobathe;
• typologisches Glied N/P - das Verhältnis der Phytolitoralfläche zur Fläche des ganzen Sees, das den Vergleich flacher und tiefer Seen ermöglicht.

ESMI = 1 − exp[−J · Z · exp(N/P)]

Der Besiedlungsindex ist praktisch an die Sichttiefe gekoppelt: je trüber das Wasser, desto flacher reicht die untergetauchte Vegetation und desto kleiner ist das Phytolitoral. ESMI reagiert daher auf Eutrophierung auf zwei Wegen zugleich - Verarmung der Gesellschaften und Schrumpfen der besiedelten Zone.

Das Ergebnis liegt zwischen 0 und 1 (0 = maximal degradierte Vegetation, 1 = dem Referenzzustand am nächsten). Die Klassengrenzen werden direkt ESMI-Werten zugeordnet, ohne Umrechnung in EQR - und anders als bei MIR sind sie für alle Seentypen gleich, in denen der Index angewendet wird: Klasse I ab 0,680, II ab 0,410, III ab 0,205, IV ab 0,070 (unter 0,070 - Klasse V). Zwei Ausnahmen sind wichtig: In Lobelienseen wird ESMI gar nicht berechnet, und in Küstenseen gilt ein eigener Index ESMI_JP mit genau halb so hohen Schwellen (0,340 / 0,205 / 0,103 / 0,035).

„Characeen-Seen” sind in der Verordnung kein Gewässertyp - die Typologie unterteilt Seen nach Calciumgehalt, Schindler-Koeffizient und Durchmischung. Armleuchteralgen wirken anders: Nehmen ihre Bestände mehr als 25 % des Phytolitorals ein, wird dem See Klasse I zugewiesen.

ESMI erfordert die Flächenmessung (des Phytolitorals und des Sees), nicht nur eine Liste der Pflanzengesellschaften. Ohne bathymetrischen Plan und festgelegte Transekte lässt er sich nicht berechnen - deshalb kostet der Seenindex deutlich mehr Arbeit als der Flussindex.

Was zur Berechnung nötig ist

MIR (Flüsse):

• eine verlässliche Artenliste (Bestimmung!) auf einer festen 100-m-Strecke,
• die Deckung jeder Art in der neunstufigen Skala.

ESMI (Seen):

• eine Liste der Pflanzengesellschaften auf festen Transekten und der Anteil jeder in der Braun-Blanquet-Skala,
• die Tiefenausdehnung der Vegetation,
• Flächen: des Phytolitorals, des Sees und der Zone bis zur 2,5-m-Isobathe.

Darum sind eine einheitliche Methode und Wiederholbarkeit so wichtig (siehe Makrophyten kartieren).

Der Rechner für Biodiversitätsindizes (Link unter dem Artikel) berechnet H′ und die Pielou-Gleichmäßigkeit J - eine Komponente des ESMI. Für den ESMI fügst du die Pflanzengesellschaften und ihre mittlere Deckung in Prozent, umgerechnet aus der Braun-Blanquet-Skala, anstelle von Taxa mit Abundanzen ein. Den Besiedlungsindex Z, den gesamten ESMI und den MIR berechnet er nicht.

Quellen

• MIR - Formel, Indikatorwerte der Arten, Gewichte und Deckungsskala: Methodik aus dem Team von K. Szoszkiewicz; Methodenbeschreibung für das staatliche Monitoring - GIOŚ, Makrophyten in Fließgewässern (PDF).
• ESMI - Aufbau des Index und Geländeaufnahme: Methode von H. Ciecierska und A. Kolada; GIOŚ - Leitlinien für die Geländearbeit (PDF).
• Die Klassengrenzen beider Indizes ergeben sich aus der polnischen Verordnung vom 25. Juni 2021 über die Einstufung von Oberflächenwasserkörpern (GBl. 2021 Pos. 1475) - Text in ELI; MIR in Anhang 7 (Fließgewässer), ESMI in den Anhängen 8 und 23 (Seen). Die Tabellen schreiben wir hier nicht ab - sie ändern sich zwischen den Zyklen; die oben genannten Werte stammen aus GBl. 2021 Pos. 1475.

In der Praxis

Der Index ist nur so gut wie die Eingangsdaten - die Listen von Arten und Bedeckung aus den aufeinanderfolgenden Saisons. In LimnoLog erfasst du sie als eigene Indikatoren (Arten, Bedeckung, Indexwert) und verfolgst die Veränderung über die Zeit. Makrophyten sind eines der biologischen Elemente der Zustandsbewertung.