Post on 28-Jan-2019
Erfahrungen zur Erfolgskontrolle aus NRW
Veronica Dahm, Daniel Hering & Armin Lorenz
Fachtagung:
Neues Wasser auf alten Wegen
Leipzig, 7. und 8. Oktober 2013
Foto: C. K. Feld, Renaturierung Lippe
Einflussfaktoren auf ökologische Wirksamkeit
Faktor Zeit
Länge
Stoffliche Belastungen
Landnutzung im Einzugsgebiet
Hydromorphologie im Einzugsgebiet
Wiederbesiedlungsquellen
Durchgängigkeit
Inhalt
• Hierarchie von Einflussfaktoren auf den Renaturierungserfolg
• Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen
• Fazit zur Renaturierung von Wasserkörpern
Inhalt
• Hierarchie von Einflussfaktoren auf den Renaturierungserfolg
• Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen
• Fazit zur Renaturierung von Wasserkörpern
Hierarchie von Einflussfaktoren
Studie:
• 1.600 Probestellen aus 10 Bundesländern
• Realistischer Ausschnitt derzeitiger Belastungssituationen
• Daten zu Makrophyten, Makrozoobenthos und Fischen
• Umweltvariablen zu Landnutzung, Physiko-Chemie (vor Ort)
und Hydromorphologie (vor Ort)
Projekt 2007 -2011: Weiterentwicklung biologischer Untersuchungsverfahren zur kohärenten Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie; Förderung: Umweltbundesamt http://www.bmu.de/fileadmin/bmu-import/files/pdfs/allgemein/application/pdf/3707_28_201_wasserrahmenrichtlinie_bf.pdf
Studie zu Einflussfaktoren
Hierarchie von Einflussfaktoren
Landnutzung • städt. gepr. Flächen • Industrie/Gewerbe • Ackerflächen • Grünland • LW heterogen • Waldflächen • Strauch-/Krautveg.
Physiko-Chemie • pH-Wert (Min) • pH-Wert (Max) • Temperatur (Min) • Temperatur (Max) • Sauerstoff • Gesamthärte • Chlorid • TP_P • NO3_N • NO2_N • NH4_N • BSB5 • TOC
Vor-Ort Struktur • Strömungsdiversität • Substratdiversität • bes. Sohlstrukturen • bes. Uferstrukturen • Breitenvarianz • Gewässerrandstreifen • bes. Laufstrukturen • Uferbewuchs
Makrozoobenthos: Tiefland
gesamt Bäche Flüsse
Grünland 100 Waldfläche 100 TOC 100
Waldfläche 80 Ackerfläche 86 Grünland 86
TOC 79 GewRdStrei 45 Waldfläche 67
Ackerfläche 56 SubstrDiv 36 Uferbewuchs 44
SubstrDiv 44 städt. Fläche 31 Ackerfläche 35
BreitVarianz 41 Chlorid 22 BreitVarianz 34
Chlorid 29 BreitVarianz 19 Chlorid 30
GewRdStrei 17 NH4_N 15 NH4_N 25
pH_Max 12 NO3_N 7 besUferstruk 13
Makrozoobenthos: Mittelgebirge
gesamt Bäche Flüsse
Ackerfläche 100 TP_P 100 TP_P 100
städt. Fläche 93 städt. Fläche 93 NO3_N 97
TP_P 89 StrömDiv 88 Ackerfläche 87
NO3_N 80 NO3_N 87 Ind./Gewerbe 85
Waldfläche 74 Ackerfläche 83 städt. Fläche 79
NH4_N 67 Waldfläche 69 pH_Min 43
StrömDiv 64 besUferstruk 67 StrömDiv 33
besUferstruk 62 Uferbewuchs 60 besSohlstruk 29
besSohlstruk 61 NH4_N 51 BreitVarianz 20
Hierarchie von Einflussfaktoren
Landnutzung Physikochemie Struktur
Makrophyten und Phytobenthos
Mittelgebirge Tiefland
Waldfläche 100 LW heterog. 100
städt. Fläche 83 Grünland 98
pH_Min 81 TP_P 92
LW heterog. 78 NO3_N 54
Chlorid 76 pH_Max 49
besUferstruk 69 besSohlstruk 45
NH4_N 59 Waldfläche 41
Uferbewuchs 58 GewRdStrei 19
besSohlstruk 42 SubstrDiv 12
Fische
Mittelgebirge Tiefland
Ackerfläche 100 städt. Fläche 100
Temp_Max 94 Temp_Min 96
Sauerstoff 75 Sauerstoff 91
BreitVarianz 72 Waldfläche 72
pH_Max 69 LW heterog. 69
Grünland 64 StrömDiv 66
LW heterog. 64 NH4_N 58
Uferbewuchs 55 Uferbewuchs 51
besUferstruk 46 SubstrDiv 45
Hierarchie von Einflussfaktoren
Fazit
• Effekte der Landnutzung > Physikochemie
> lokale Gewässermorphologie
• Landnutzung integriert gewässermorphologische und stoffliche
Faktoren im Einzugsgebiet
• Einflüsse der Hydromorphologie „vor Ort“ in Bächen tendenziell
höher als in Flüssen
Inhalt
• Hierarchie von Einflussfaktoren auf den Renaturierungserfolg
• Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen
• Fazit zur Renaturierung von Wasserkörpern
Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen
Umfangreiche Studie zur Erfolgskontrolle
• 37 Fließgewässerabschnitte
2 Mittelgebirgsbäche (Typen 5 und 5.1) 20 Mittelgebirgsflüsse (Typen 9 und 9.2) 14 Tieflandbäche und –flüsse (Typen 11, 12, 15, 16, 17) 1 großer Strom (Typ 20)
• Renaturierungsmaßnahmen zwischen 1997 und 2007
Januschke et al. (2009): Untersuchung und Auswertung von ausgewählten Renaturierungsbeispielen repräsentativer Fließgewässertypen der Flusseinzugsgebiete Deutschlands. In: Schriftenreihe des Deutschen Rates für Landespflege, Heft 82: Verbesserung der biologischen Vielfalt in Fließgewässern und ihren Auen, 23-39.
Vergleich
Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen
Fische
Makrozoobenthos
Aquatische Makrophyten
Auenvegetation
Laufkäfer
Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen
Meso-Habitate
a
q
u
a
t
Hauptarm
Nebenarm
Altarm (verbunden)
Altarm (nicht verbunden)
Temporäres stehendes Gewässer
Perman. stehendes Gewässer
s
e
m
i
Bank
Uferbank
Mittelbank
t
e
r
r
Insel (bewachsen)
Uferbefestigung
Aue Länge ~ 200 m
10 Transekte
. . . . . .
Habitat-Kartierung
Ergebnisse der Erfolgskontrolle
Mesohabitate in der Aue
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
20
40
60
80
100
12012
10
8
6
4
2
0
Anzahl H
abitate
n = 31, p < 0,01
Ergebnisse der Erfolgskontrolle
Mikrohabitate im Gewässer
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
2
4
6
8
10
12
14
Anzahl S
ubstr
ate
n = 24, p < 0,05
Ergebnisse der Erfolgskontrolle
Fische
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
n = 31, p < 0,01 n = 30, p < 0,01
Bewertung (FiBS) Taxazahl
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Ergebnisse der Erfolgskontrolle
Makrozoobenthos
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
n = 36, n.s. n = 36, n.s.
Bewertung (Perlodes) Taxazahl
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
20
40
60
80
100
120
Ergebnisse der Erfolgskontrolle
Aquatische Makrophyten (Taxazahl)
n = 32, p < 0,01
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Ergebnisse der Erfolgskontrolle
Laufkäfer (Taxazahl)
n = 13, p < 0,01
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
20
40
60
80
100
120
140
Ergebnisse der Erfolgskontrolle
Auenvegetation
n = 26, p < 0,01
Veränderungen auf der Sohle
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
20
40
60
80
100
120
Median
25%-75%
Min-Max nicht revitalisiert revitalisiert
0
2
4
6
8
10
12
14
Auenhabitate
Mikrohabitate im Gewässer
Wirkung des Einzugsgebiets auf Renaturierungen
Wassertemperatur
Eintrag von Feinsediment
Geschiebedefizit
Wiederbesiedlungspotenzial
Inhalt
• Hierarchie von Einflussfaktoren auf den Renaturierungserfolg
• Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen
• Fazit zur Renaturierung von Wasserkörpern
Wirkung des Einzugsgebiets auf Renaturierungen
Gewässer sind vernetzt
Sie transportieren:
• Nährstoffe
• Schadstoffe
• Wärme
• Invasive Arten
• (…)
Sie transportieren auch:
• Sauberes Wasser
• Kühles Wasser
• Anspruchsvolle Arten
• (…)
Degradierte Strecken beeinträchtigen naturnahe Strecken
Naturnahe Strecken beeinflussen degradierte Strecken positiv
Fazit
Erfolgreiche Renaturierungen von Wasserkörpern...
• ...verhindern soweit möglich schädlicher Einflüsse aus dem Einzugsgebiet auf eine Renaturierung (z.B. durch Gewässerrandstreifen)
• ...schaffen eine Mindestqualität eines Großteils der Abschnitte im Wasserkörper durch Gewässerrandstreifen und Modifizierung der Gewässerunterhaltung zur Reduzierung von Nährstoffeintrag, Feinsedimenteintrag und Wärmelast.
• ...entwickeln Gewässersysteme ausgehend von naturnahen
Abschnitten. • ...schaffen einige weitere hochwertige Abschnitte wo immer
möglich.
Fazit
Erfolgreiche Renaturierungen von Wasserkörpern...
• ...unterstützen eine Erfolgskontrolle zur Entwicklung und
Zielerreichung: ermöglicht Ursachenforschung und ggf. Nachbesserung. ermöglicht die Feststellung einer Entwicklung in die
richtige Richtung! • ...akzeptieren, dass die Entwicklung einer naturnahen
Morphodynamik und Lebensgemeinschaft Zeit braucht.