Der biologische Zustand der Aare zwischen Bielersee und Rhein

Transkript

1 Gewässerschutzfachstellen der Kantone Bern, Solothurn und Aargau Der biologische Zustand der Aare zwischen Bielersee und Rhein Koordinierte Untersuchungen 2001/2002 Mit den Ergebnissen des koordinierten biologischen Untersuchungsprogramms wurde die Kenntnis über den biologischen Zustand der Aare zwischen Bielersee und Rhein vervollständigt. Die noch freifliessenden Aare-Abschnitte bei Wynau, Aarburg sowie zwischen Brugg und Stilli beherbergen ökologisch wertvolle Lebensgemeinschaften und müssen unbedingt erhalten bleiben. Die Verhältnisse in Strecken, die durch Rückstau oder fehlende Strukturvielfalt beeinflusst sind, können nur durch umfangreiche Aufwertungsmassnahmen verbessert werden. Dezember 2003

2 Die Aare zwischen Bielersee und Rhein - ein Fluss mit Aufwertungspotenzial In einem koordinierten Programm im Auftrag der Kantone Bern, Solothurn und Aargau wurden 2001 und 2002 die Lebensgemeinschaften auf der Flusssohle der Aare gemäss der eidgenössischen Gewässerschutzverordnung untersucht. Proben, gesammelt an elf ausgewählten Flussquerschnitten und an weiteren 50 Stellen in Ufernähe, wurden ausgewertet, um den biologischen Zustand der Aare umfassend beurteilen zu können. Fliesscharakter und Struktur Weitgehend naturnah und ungestört fliesst die Aare noch in drei Abschnitten bei Wynau, Aarburg und unterhalb von Brugg, im so genannten Wasserschloss, wo sich Reuss, Limmat und Aare vereinen. Diese Flussabschnitte dienten bei den Untersuchungen als Referenz für einen hohen ökologischen und strukturellen Wert. Im Vergleich dazu sind die übrigen 80% des Flusslaufs durch 17 grössere und kleinere Wehre der Flusskraftwerke aufgestaut und im Abfluss verlangsamt. Ein großer Teil der Ufer ist mit Mauern oder Blöcken verbaut. Die Struktur der Flusssohle ist oft monoton, Schlamm und Sand verstopfen die Zwischenräume. Wo der Flussgrund auf diese Weise versiegelt ist, ist auch der Austausch mit dem Grundwasser gestört und die Selbstreinigungskraft der Aare beeinträchtigt. Wasserqualität Im Rahmen der Untersuchungen wurde die Wasserqualität der Aare mittels Kieselalgen erstmals vom Bielersee bis zum Rhein biologisch beurteilt. Die Zusammensetzung der Kieselalgen entlang der Aare besteht aus Arten, die zwar nährstoffreiche Fliessgewässer bevorzugen, aber keine starken organischen Belastungen ertragen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Mehrzahl der untersuchten Stellen die Zielvorgaben der Gewässerschutzverordnung (GSchV) knapp nicht erfüllen. Flussquerschnitt Wangen a.d.aare Der Eintrag und Weitertransport von Geschiebe (bewegte Steine und Kies auf der Flusssohle) ist in der Aare als Folge des Kraftwerkbaus und durch Kiesentnahmen weitestgehend unterbunden. Flussquerschnitt Arch Solothurn Regulierwehr Port; Nidau-Büren-Kanal Der heutige Fliesscharakter der Aare wird von der Abfolge von ineinander übergehenden Staubereichen geprägt (hellblau). Bielersee Biel Port Nidau- Büren-Kanal Alte Aare Arch gestaute Strecke frei fliessende Strecke Restwasserstrecke Ausleitungskanal Ausleitungskraftwerk Laufkraftwerk sehr gut Emme Biologische Beurteilung der Wasserqualität mittels Kieselalgen gut mässig unbefriedigend schlecht Ziel GSchV

3 Die beste Wasserqualität wurde im Seeabfluss des Bielersees vorgefunden. Ebenfalls als gut einzustufen sind der naturnahe Bereich um Wynau sowie die Aare bei Winznau und Stilli. In den Flussquerschnitten von Arch, Wangen, Aarburg, Olten, in der Restwasserstrecke am Villnacher Schachen und bei Felsenau wurde dagegen ein etwas schlechterer Zustand festgestellt. Flussquerschnitt Felsenau Waldshut Felsenau Rhein Diese biologische Beurteilung bestätigt und ergänzt die Ergebnisse chemischer Wasseranalysen der kantonalen Gewässerschutzfachstellen. Brugg Brugg Stilli (ohne Bild) Limmat Flussquerschnitt Brugg Villnacher Schachen Reuss Aabach Bünz Flussquerschnitt Aarburg Olten Olten Aarau Suhre Dünnern Aarburg Winznau (ohne Bild) Wynau Wigger Flussquerschnitt Villnacher Schachen Wangen Zeigerarten für Flüsse mit guter Wasserqualität Önz Murg Flussquerschnitt Olten Flussquerschnitt Wynau Kieselalgen Kieselalgen besitzen ein feines Zellskelett aus Kieselsäure und wachsen meist in Verbänden auf dem Flussgrund. Sie eignen sich für die Beurteilung der Wasserqualität besonders gut, weil sie in allen Fliessgewässern ganzjährig vorkommen, ihre Reaktion auf Veränderungen der Umwelt bekannt ist und ihre Bearbeitung mit verbreiteten Methoden zuverlässige Ergebnisse erbringt. Im Rahmen der koordinierten biologischen Untersuchungen wurden so genannte Zeigerarten für die Bewertung herangezogen. Zeigerarten für Flüsse mit schlechter Wasserqualität

4 Der biologische Zustand der Aare Auf dem Grund der Aare wimmelt es von Kleinlebewesen. Auf einem einzigen Quadratmeter Flusssohle wurden bei den Untersuchungen stellenweise mehr als Insektenlarven, Krebschen, Schnecken, Muscheln und Würmer nachgewiesen. Die Artenzusammensetzung der Lebensgemeinschaften zeigt, ob an den Untersuchungsstellen natürliche oder gestörte Bedingungen vorliegen. Wirbellose Kleinlebewesen als Zeiger für den Gewässerzustand In den freifliessenden Aareabschnitten bei Wynau, Aarburg und Brugg bis Stilli wurden noch viele anspruchsvolle Arten vorgefunden, die auf gute Wasserqualität angewiesen sind, für ihre Entwicklung aber auch Stellen mit vielfältigen Strukturen und Strömungen benötigen. Viele Insektenarten, deren Larven sich im Wasser entwickeln, überleben nur, wenn sie geeignete Eiablage- und Schlupfplätze finden und, wie im Bereich um Wynau, fliessende Übergänge zwischen Wasser und Ufer vorhanden sind. In staubeeinflussten Abschnitten und an Stellen mit massiv verbauten Ufern wie bei Wangen, dominierten anspruchslose Arten. Bei den Insekten sind dies vor allem die Zuckmücken. Die Übrigen sind ständig im Wasser lebende Kleintiere, zu denen auch eingeschleppte oder eingewanderte Arten zählen. In Restwasserstrecken, wie bei Winznau und im Villnacher Schachen, herrschen zwar günstige Strukturverhältnisse, die Wasserführung ist jedoch so eingeschränkt, dass die Lebensgemeinschaften eher derjenigen eines Baches als derjenigen der ursprünglichen Aare gleichen. In der Aare liegen die freifliessenden Abschnitte, die einen hohen Anteil ursprünglicher Arten aufweisen, weit voneinander entfernt. Ein Arten- und Individuenaustausch kommt zwischen ihnen nicht mehr zustande. Umso wichtiger ist es, diese Bereiche zu erhalten und vor weiteren negativen Einflüssen zu schützen. Netzbauende Köcherfliege Schnauzenschnecke Kamberkrebs Dreieckskopf-Strudelwurm Wangen: Im Flussquerschnitt bei Wangen zeigt sich die Wirkung der Staustufen immer deutlicher. Es gibt viele Stillwasserarten. Häufig sind auch die Schnauzenschnecke Bithynia und der Strudelwurm Dugesia. Arch: Auch die Aare bei Arch steht noch unter dem Einfluss des Bielersees. Seeabflussarten wie die netzbauende Köcherfliege Neureclipsis sind als Planktonfiltrierer stark vertreten. Auffällig ist die hohe Zahl der eingeschleppten Kamberkrebse. Solothurn Zebramuschel Wassermoos Port: Im Nidau-Büren-Kanal dominieren Arten, die aktiv Plankton aus dem See filtrieren, wie die Zebramuschel Dreissena, eine eingeschleppte Art. An vielen Stellen findet man auch Wasserpflanzenbestände, z.b. vom Wassermoos Fontinalis. Zwischen dem Fliesscharakter der Aare und dem Zustand ihrer Kleintierbiozönosen besteht ein enger Zusammenhang. Die Lebensgemeinschaften sind dort naturnah zusammengesetzt, wo die Aare noch frei fliesst, Naturufer vorhanden sind und die Flussohle eine grosse Substratvielfalt zeigt. Bielersee Biel Port Nidau- Büren-Kanal Alte Aare Hoher Anteil ursprünglicher Arten Arch Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften wirbelloser Kleintiere Biozönose Restwasserbeeinflusst Hoher Anteil anspruchsloser Arten Emme

5 Pflanzengesellschaften Neben den Kieselalgen wurden auch andere Algen, Moose und Wasserpflanzen erfasst, die den menschlichen Einfluss auf die Aare widerspiegeln. In dem naturnahen Bereich Wynau fand sich die höchste Vielfalt an strömungstypischen Arten. Innerhalb der aufgestauten Bereiche wuchsen teilweise dichte Wasserpflanzenbestände. In Restwasserstrecken, aber auch im freifliessenden Abschnitt bei Aarburg, waren Teile der Sohle dicht mit grünen Fadenalgen bewachsen, eine Folge des Mangels an rollenden Steinen (Geschiebe). Flohkrebs Eintagsfliegenlarve Grünalgenbewuchs Villnacher Schachen: Diese Restwasserstrecke ist ein naturnaher, arten- und individuenreicher Gewässerlebensraum. Dennoch ist die Lebensgemeinschaft von zu geringen Abflussmengen beeinflusst. Auch bachtypische Arten, wie Eintagsfliegen der Gattung Baetis und verschiedene Steinfliegen leben hier. Die Sohle ist grossflächig und dicht überzogen mit fädigen Grünalgen. Moostierchen - Kolonie Felsenau: Der letzte freifliessende Aareabschnitt ist zugleich Seeabfluss des Klingnauer Stausees und Mündungsbereich zum Rhein. Das Artenspektrum ist noch immer hoch, aber einige wenige Arten, wie z.b. Flohkrebse, dominieren die Biozönose. Unter den grossen Uferblöcken findet man Kolonien von Moostierchen. Brugg Brugg Waldshut Villnacher Schachen Felsenau Stilli (ohne Bild) Reuss Rhein Limmat Aabach Bünz Köcherfliegenlarve Köcher der Zuckmücken Olten: Die Lebensgemeinschaft im Flussstau bei Olten ist verarmt. Die Blocksteine des Uferverbaus sind mit Schlamm und Grünalgen überzogen. Häufig sind hier Köcherfliegen der Gattung Psychomyia, Zuckmückenlarven und Wasserwürmer. Olten Dünnern Olten Aarburg Winznau (ohne Bild) Aarau Suhre Wangen Wynau Wigger Grundwanze Alge Hildenbrandia Brugg und Stilli: Um die Mündungsbereiche von Reuss und Limmat existiert der längste noch freifliessende Aareabschnitt. Die Grundwanze Aphelocheirus, eine typische Art tiefer Flüsse, die räuberische Köcherfliege Rhyocophila und auch Süsswasserschwämme sind hier häufig. Die Steine sind überzogen von der leuchtend roten Alge Hildenbrandia. Murg Önz Steinfliegenlarve Köcherfliegen - Netz Eintagsfliegenlarve Seltene Rotalge Aarburg: Die Lebensgemeinschaften der Aare bei Aarburg sind besonders artenreich, da hier anspruchsvolle und anspruchslosere Arten gleichermassen vertreten sind. Hier findet man seltene Steinfliegen, Köcherfliegen der Gattung Hydropsyche bauen ihre Fangnetze und die Steine sind übersät mit Ancylus, der Flussmützenschnecke. Grössere, mit grünen Fadenalgen bedeckte Flächen weisen allerdings auf ungenügenden Geschiebetrieb hin. Wynau: Der naturnahe Aareabschnitt bei Wynau ist die Referenz für einen gut erhaltenen Flusslebensraum. Hier findet man viele ursprüngliche Aarearten, wie die Eintagsfliegen Heptagenia und Potamanthus und Köcherfliegenlarven in grosser Zahl. Die seltene Rotalge Bangia wurde ausschliesslich an diesem Abschnitt nachgewiesen. Die drei freifliessenden Aareabschnitte bei Wynau, Aarburg und das Wasserschloss von Brugg bis Stilli besitzen eine einzigartige Kleintierfauna mit vielen ursprünglichen und potenziell gefährdeten Aarearten. Allein schon aus diesem Grund handelt es sich um schützenswerte Lebensräume.

6 Koordinierte biologische Untersuchungen - viel Aufwand mit viel Erfolg Durch die koordinierten Untersuchungen an der Aare konnte ein umfassendes Bild über den biologischen Zustand des grössten Schweizerischen Fliessgewässers gewonnen werden. Mit den Ergebnissen ist nun die Basis für ökologische Erfolgskontrollen verschiedener Massnahmen an der Aare geschaffen. Grundlage für dieses Ergebnis, das nur durch grossen technischen, fachkundigen und finanziellen Aufwand erzielt werden konnte, war die beispielhafte Koordination der Arbeiten durch die Gewässerschutzfachstellen der Kantone Bern, Solothurn und Aargau. So sind wir vorgegangen Im ufernahen Bereichen wurden Proben der Wassertiere mit verschiedenen Techniken, qualitativ und flächenbezogen, genommen. Bereits im Feld wurde ein Teil des Materials ausgelesen, um es später im Labor zu bestimmen. Der Taucher arbeitete in bis zu 8 Metern Wassertiefe und bei Strömungen von z.t. mehr als 1 Meter pro Sekunde auf dem Grund der Aare. Die Probenfläche wurden mit einem 35 kg schweren Sammler abgestochen und das ganze Material in ein daran befestigtes Netz befördert. Für die Untersuchung der Kieselalgen wurden vom Taucher und von ufernahen Stellen geeignete Steine gesammelt. Die Algenprobe wurde von einer definierten Fläche abgekratzt. Zur Untersuchung der ausgewählten Flussquerschnitte an der Aare wurden Boote und Taucher eingesetzt. Schweres Probenahmegerät konnte mittels Kran auf den Grund hinabgelassen werden. Nach den Probenahmen wurden die Substrate und andere Besonderheiten auf dem Flussgrund fotografisch dokumentiert. Typische Aufnahmen vom Grund der Aare: links: Zebramuscheln und Kamberkrebs bei Arch; rechts: von Schwämmen überwachsene Steine in 6 m Tiefe bei Brugg.

7 Die ökologische Zukunft der Aare Das Leitbild Fliessgewässer des Bundes fordert für schweizerische Bäche und Flüsse mehr Raum und naturnahe Gewässerstrukturen. Diese Forderung gilt in besonderem Masse für die Aare zwischen Bielersee und Rhein. Bereits 1992 haben die Kantone Bern, Solothurn und Aargau das ökologische Aufwertungspotenzial der Aare erkannt. Mit einem Konzept zur Renaturierung der Aare haben die Kantone entsprechende Entwicklungsziele vereinbart. An verschiedenen Orten wurden Projekte bereits realisiert oder werden in Angriff genommen. Beispiele dafür sind die gewässerökologischen Ausgleichsmassnahmen beim Neubau des Kraftwerkes Ruppoldingen oder umfangreiche Renaturierungen im Projekt Auen-Schutzpark Aargau. Gestützt auf eine Machbarkeitsstudie zur Reaktivierung des Geschiebehaushalts der Aare werden nun auch in diesem Bereich schrittweise Massnahmen realisiert. Die Ergebnisse der koordinierten biologischen Untersuchungen bestätigen den grossen Handlungsbedarf zur Aufwertung der Gewässerlebensräume. Abflussmengen werden schadlos und nicht zu schnell abgeleitet. Das vorhandene Geschiebe kann wieder mobilisiert werden und auf der neu dem Gewässer überlassenen Fläche können sich dynamische Lebensräume entwickeln. Auch wird über eine grössere biologisch aktive Fläche die Selbstreinigungskraft des Flusses erhöht. Im Raum Rupperswil beispielsweise wählt der Kanton Aargau ein solches Vorgehen. In den nächsten Jahren werden Hochwasserschutzdämme zurückversetzt und der Aare in gewissen Grenzen Gestaltungsraum zurück gegeben. Zukünftige, ebenfalls koordiniert durchzuführende Untersuchungen können die Aufwertungsmassnahmen in entscheidendem Masse unterstützen. Referenzen für den angestrebten ökologischen Zustand der Aare werden aufgezeigt und der Erfolg von Aufwertungsmassnahmen kann daran kontrolliert werden. Was kann zur Verbesserung der Lebensraumverhältnisse in der Aare getan werden? Die restlichen, noch freifliessenden Abschnitte der Aare bei Wynau, Aarburg, zwischen Brugg und Stilli sowie im Mündungsbereich zum Rhein in ihrer gesamten Ausdehnung erhalten und gegebenenfalls weiter aufwerten. Den Geschiebeeintrag und -transport reaktivieren und die Geschiebeweitergabe an den Wehren entlang der Aare sicherstellen. Eine naturnahe Umgestaltung der Ufer dort realisieren, wo es Hochwasser- und Uferschutz zulassen. Die Vernetzung der Aare mit ihren Zuflüssen verbessern, die biologische Durchgängigkeit von und zu den Zuflüssen gewährleisten. In den Zuflüssen und ihren Mündungsbereichen zur Aare wieder naturnahe Verhältnisse herstellen. Wo über einen längeren Flussabschnitt eine Gerinneaufweitung der Aare möglich ist, können mehrere Verbesserungen zugleich erzielt werden. Genügend grosse Als Referenz für zukünftige Verbesserungsmassnahmen der Gewässerlebensräume der Aare dienen Abschnitte, in denen sich der Fluss mit ursprünglichem Fliesscharakter und ausreichend grossem Auenbereich entfalten kann. Die Aare im Bereich von Wynau entspricht weitgehend diesem Leitbild. Ein wichtiges Element dieser Erfolgskontrolle bilden dabei die mit der vorliegenden Untersuchung erarbeiteten Zielarten, darunter viele der heute selten gewordenen wirbellosen Kleintiere und Pflanzen, die für die ursprünglichen Lebensgemeinschaften der Aare und ihrer Auen typisch waren.

8 Fachberichte AQUAPLUS (2003): Kieselalgen der Aare. Biologisch indizierte Wasserqualität zwischen Bielersee und Mündung in den Rhein. Untersuchungen 2001/ Fachbericht im Auftrag der Gewässerschutzfachstellen der Kantone Aargau, Solothurn und Bern. ORTLEPP, J. & P. REY (2003): Biologische Untersuchungen an der Aare zwischen Bielersee und Rhein (2001/2002); Fachbericht Makroinvertebraten, Bericht zuhanden der Gewässerschutzfachstellen der Kantone Aargau, Solothurn und Bern. ORTLEPP, J. & ST. GERSTER (1998): Literaturstudie über die biologischen Untersuchungen an der Aare zwischen Bielersee und Rhein. - Bericht im Auftrag der Gewässerschutzfachstellen der Kantone Bern, Solothun und Aargau. VON KÄNEL, A. (2003): Beitrag zur Biologie der Algenbiozönose der Aare zwischen Bielersee und Rhein (Herbst 2001). - Bericht des Gewässerschutzlabors, Kanton Bern. Kontakte Amt für Gewässerschutz und Abfallwirtschaft des Kantons Bern Gewässer- und Bodenschutzlabor (GBL) Schermenweg 11, 3014 Bern Amt für Umwelt des Kantons Solothurn Abteilung Wasser, Fachstelle Gewässerschutz Greibenhof, Werkhofstr. 5, 4509 Solothurn Baudepartement des Kantons Aargau, Abteilung für Umwelt Sektion Gewässer und Betriebsabwasser Entfelderstr. 22 (Buchenhof), 5001 Aarau Fotonachweis: Knut Eichstaedt, Kassel Heinz Handschin, Liestal Joachim Hürlimann, Zug Angela von Känel, Bern Uta Mürle, Öschelbronn Peter Rey, Konstanz Peter Stirnemann, Kesswil Text und Gestaltung: P. Rey, HYDRA AG, Kronbühl