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Integrales Flussgebietsmanagement/ Gestion intégrale de l ... · PDF fileGestion intégrale de l’espace fluvial. 2 Sonderdruck aus «Wasser Energie Luft» – 103. Jahrgang, 2011,

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Sonderdruck aus Wasser Energie Luft 103. Jahrgang, 2011, Heft 3 und 4, CH-5401 Baden 1

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Dieses multidisziplinre Forschungspro-jekt wurde 2007 im Anschluss an das Rhone-Thur-Projekt lanciert. Es setzt auf Synergien flussbautechnischer, kolo-gischer und soziokultureller Aspekte, um den vorhandenen Defiziten in Fliessge-wssern entgegenzuwirken. Dabei un-tersuchten Wasserbauer die Strmungs- und Habitatsvielfalt der Fliessgewsser, um konstruktive Lsungen fr den Hoch-wasserschutz zu finden. Gleichzeitig er-forschten kologinnen und kologen die Habitats- und Artenvielfalt sowie die ko-logische Vernetzung der Fliessgewsser und ihrer angrenzenden terrestrischen Lebensrume. Ziel ist es, dynamische und vernetzte Lebensrume zu frdern. Dazu braucht es innovative Konzepte in der Umsetzung flussbaulicher Massnahmen, welche die Ansprche des Hochwasser-schutzes erfllen und die biologische Viel-falt in den Gewssern erhhen.

Erste Resultate des Projektes wur-den anlsslich der Tagung Flussrevitali-sierungen: Synergien zwischen Hoch-wasserschutz und kologie am 25. No-vember 2010 in Bern prsentiert. In der vorliegenden Artikelserie werden die fr die Praxis relevanten Schlussresultate in zwei Teilen mit insgesamt sechs Beitrgen vorgestellt. Im Weiteren werden voraus-sichtlich im Frhsommer 2012 Merkbltter des Bundesamtes fr Umwelt (BAFU) zu folgenden Themen erscheinen: Dynamik, Habitats- und Biodiversitt, hydro-mor-

phologische Vielfltigkeit bei flussbau-lichen Projekten, Vernetzung, Seitenein-mndungen, Blockrampen, Fliessgews-sermodellierung sowie Erfolgskontrollen.

Das Projekt wurde gemeinsam von Eawag, LCH-EPFL, VAW-ETHZ und WSL erarbeitet und vom Bundesamt fr Um-welt (BAFU) begleitet sowie finanziell un-tersttzt. Weitere Partner waren Kantone, Universitten und Fachhochschulen.

Nhere Informationen befinden sich auf www.rivermanagement.ch

Die Teilprojektleiter: Roland Fh (VAW-ETHZ), Armin Peter (Eawag), Chris-toph Scheidegger (WSL) und Anton Schleiss (LCH-EPFL).

Ce projet multidisciplinaire a t lanc en 2007 la suite du projet Rhne-Thur et mise sur les synergies entre les trois ples suivants: cologie, construction hydraulique et enjeux socioculturels. Le but de cette approche est de remdier aux dficits actuellement encourus par les cours deau. La partie ingnierie modlise les contraintes hydrauliques, afin de trouver des solutions applicables la protection contre les crues. La partie cologie fait tat de la biodiversit des cours deau et des habitats riverains, ainsi que de linterconnexion cologique. Lobjectif final est la cration dhabitats dynamiques et interconnects en dveloppant des nouveaux concepts lors de la construction damnagements fluviaux afin de satisfaire

en mme temps la protection contre les crues et laugmentation de la biodiversit dans les cours deau.

Les premiers rsultats du projet ont t prsents lors du symposium Revitalisation des cours deau: synergies entre protection contre les crues et cologie le 25 novembre 2010 Berne. Dans une srie de 6 articles en deux parts, les rsultats les plus importants et pertinents pour la pratique sont prsents. De plus, des fiches de recommandations seront publies, probablement dbut t en 2012, parlOffice fdrale de lenvironnement sur les thmes dynamique, habitat et biodiversit, diversit hydraulique-morphologique dans le cadre des projets damnagements de cours deau, connectivit, confluences, rampes en bloc, modlisation des rseaux fluviales, ainsi la vrification du succs de mesures.

Le projet a t labor par les partenaires suivants: lEawag, le LCH-EPFL, le VAW-ETHZ et le WSL. Il a t suivi et soutenu financirement par lOffice fdrale pour lenvironnement (OFEV).Les cantons, les universits et les hautes coles spcialiss ont galement particip au projet.

Pour de plus amples informations, voir le site www.rivermanagement.ch

Directeurs des sous-projets: Roland Fh (VAW-ETHZ), Armin Peter (Eawag), Christoph Scheidegger (WSL) et Anton Schleiss (LCH-EPFL).

Integrales Flussgebietsmanagement/Gestion intgrale de lespace fluvial

2 Sonderdruck aus Wasser Energie Luft 103. Jahrgang, 2011, Heft 3 und 4, CH-5401 Baden

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1. Was macht die Biodiversitt aus?Definiert nach der Biodiversitts-Konven-tion (2005) bezeichnet der Begriff Biodi-versitt die Vielfalt an kosystemen und Arten mit ihren kologischen Funktionen und Interaktionen sowie ihrer genetischen Vielfalt.

Ein kosystem (beispielsweise ein Fluss) umfasst einen Lebensraum mit einer bestimmten Artengemeinschaft in einem rumlich abgegrenzten Ausschnitt der Biosphre. Jede Art hat im kosystem ihren spezifischen Lebensraum, das Ha-bitat. Habitate bieten den Arten Nahrung und Schutz und ermglichen den Ablauf des gesamten Lebenszyklus. Ausserdem ist jede Art in ihrem Habitat auch Interak-tionen mit anderen Arten wie zum Beispiel Konkurrenz oder Ruber-Beute-Bezie-hungen ausgesetzt. Die Bedrfnisse jeder Art bezglich Grsse und Typ des Habitats sind unterschiedlich und knnen je nach Lebensabschnitt variieren.

Nicht nur die Vielfalt an Arten und Lebensrumen, sondern auch die Vielfalt an Funktionen, die ein kosystem erfllt, machen einen bedeutenden Teil der Bio-diversitt aus. Bei Fliessgewssern inter-

agieren geomorphologische und hydro-logische Prozesse eng mit der Fluss- und Uferbiota (Brierley & Fryirs, 2008). Die Auf-nahme und die Abgabe von Kohlendioxid, Sauerstoff und anderen Nhrstoffen, der Abbau von organischem Material oder die Primrproduktion sind nur wenige Bei-spiele vieler solcher Funktionen. Jede ein-zelne Art ist durch ihre Lebensfunktionen in einer Reihe solche Prozesse beteiligt und kann dabei sogar eine Schlsselrolle ber-nehmen (Lawton, 1994).

Die genetische Vielfalt ist wichtig, um das berleben einzelner Arten zu er-mglichen. Wenn sich die Umweltbedin-gungen ndern, beispielsweise bei einer Klimaerwrmung, berleben nur Indivi-duen einer Art, welche die genetische An-lage haben, den sich ndernden Umwelt-einflssen (wie Temperaturanstieg oder Einwanderung neuer Arten) anzupassen. Eine hohe genetische Vielfalt kann die berlebenswahrscheinlichkeiten von Po-pulationen gnstig beeinflussen. Umge-kehrt kann der Verlust der genetischen Vielfalt einer Art auch deren Anpassungs-fhigkeit an sich verndernde Umweltfak-toren reduzieren (Frankham et al., 2010). Die genetische Vielfalt ist somit eine der

Grundvoraussetzungen fr die Erhaltung der Biodiversitt unter sich verndernden Umweltbedingungen.

2. Die Rolle der Vielfalt, Dynamik und Vernetzung der Habitate in FliessgewssernIn Fliessgewssern sind die Vielfalt, Grsse, funktionelle Vernetzung und Dynamik der Habitate wichtige Voraussetzungen fr eine hohe Biodiversitt. Die Vielfalt der Habitate wird durch eine Reihe abiotischer Umweltfaktoren charakterisiert. In einem natrlichen Flusslauf sind dies vor allem die Morphologie und die Geologie des Flussgebiets sowie die chemische Zusam-mensetzung von Boden und Wasser, die ihrerseits durch die Geologie beeinflusst sind. Auch dynamische Faktoren wie sai-sonale Schwankungen der Niederschlge, des Abflusses, der Temperatur oder der Einstrahlung sind wichtige Charakteris-tika der Habitate. Die rumliche und zeit-liche Verteilung des Niederschlags be-dingt nicht nur das Abflussregime in einem Fliessgewsser, sondern auch die Hhe und Vielfalt der Ufervegetation. Tempera-tur- und Einstrahlungsverlauf (Tages- und Jahreswerte) bestimmen Wachstum, Ak-tivitt und Lebensdauer aquatischer und terrestrischer Arten. Die fr Fliessgews-ser wichtige Vernetzung der Habitate fhrt dazu, dass sich unterschiedliche Flussab-schnitte sowie terrestrische und aqua-tische Habitate gegenseitig beeinflussen. Die genannten Aspekte der Habitatvielfalt sind wichtig, um das Vorkommen fliess-gewsserspezifischer Arten und damit ihre Funktion im kosystem Fliessgewsser zu erhalten (Rohde, 2005; Bild 1).

3. Auswirkung flussbaulicher Eingriffe auf die Lebens- rumeIn verbauten und von Menschen genutzten Flssen sind viele Umweltfaktoren vern-dert, was einschneidende Auswirkungen auf die Habitat- und Artenvielfalt nach sich zieht. Zu den strksten Beeintrch-

Erhaltung und Frderung der Biodiversitt von Fliessgewssern

Maria Alp, Theresa Karpati, Silke Werth, Walter Gostner, Christoph Scheidegger, Armin Peter

ZusammenfassungBiodiversitt ist eine grundlegende Eigenschaft natrlicher kosysteme, die durch zunehmende menschliche Eingriffe in den letzten Jahrhunderten stark bedroht ist. Der komplexe Begriff Biodiversitt umfasst die Vielfalt an Lebensrumen und Arten mit ihren kologischen Funktionen und Interaktionen und ihrer genetischen Vielfalt. All diese Aspekte sind eng miteinander verknpft, und ein sachkundiges Wissen ber diese Zusammenhnge ist eine wichtige Voraussetzung fr die effiziente Planung von Massnahmen zur Erhaltung und zur Frderung der Biodiversitt.Dieser Artikel erlutert wichtige Aspekte der Biodiversitt in Fliessgewssern. Unter anderem werden Ergebnisse von vier ausgewhlten Studien vorgestellt, die sich im Rahmen des Projekts Integrales Flussgebietsmanagement mit verschiedenen As-pekten der Biodiversitt befasst haben. Wie hngt die Vielfalt aquatischer Organismen mit der Flussmorphologie zusammen? Wie knnen die Ansprche verschiedener Le-bensphasen bei aquatischen Organismen bercksichtigt werden? Welche Faktoren beeinflussen die genetische Vielfalt der Populationen? Wie beeinflusst die Flussdy-namik die Lebensrume und somit das Vorkommen von flussbegleitenden Arten? Diese und andere Fragen werden im folgenden Artikel angegangen.

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ttigungen zhlen die Begradigung von Fluss