Warum müssen Fließgewässer durchgängig sein? - Habitatstruktur und Lebensraumansprüche der heimischen Fischarten

Transkript

1 Warum müssen Fließgewässer durchgängig sein? - Habitatstruktur und Lebensraumansprüche der heimischen Fischarten Fotos: Thomas Paulus, Gerhard Burock

2 Fischtreppe 1

3 Fischtreppe Foto: Thomas Paulus 2

4 Fischtreppe Foto: Thomas Paulus 3

5 Gliederung Einleitung Fachliche (ökologische) Grundlagen Rechtliche Rahmenbedingungen Wanderungen von Gewässerorganismen Wanderhindernisse des Auf- und Abstiegs Lebensraumansprüche heimischer Fischarten und lineare Durchgängigkeit 4

6 Wanderverhalten der Fische Atlantischer Lachs Lachs Aal Aal Flunder Bachforelle, Äsche, Barbe, Ellritze, Elritze, Gründling Hering, Thunfisch potamodrom anadrom katadrom amphidrom ozeanodrom 5

7 Zonierung der Fließgewässer in Regionen verändert nach Dick (1990) 6

8 Formen und Strukturen von Fließgewässer in Abhängigkeit von der Substratbeschaffenheit verändert nach Bayrisches Landesamt für Umwelt (2009) 8

9 Wanderverhalten der Fische (aus Wanderfischprogramm NRW) Abb.: Frank Hecker 9

10 Dimensionen der Durchgängigkeit Aus: H. Patt, P. Jürging, W. Kraus (2009) Longitudinal (Fisch)wanderung und Drift Lateral Wanderung zw. Gewässer und Aue, Wasserwechselzone Vertikal Lebensraum zw. Lückensystem der Sohle und Grundwasser; Kompensationsflug 10

11 EU-Wasserrahmenrichtlinie: Guter ökologischer Zustand Artenbestand weicht in Zusammensetzung, Individuenhäufigkeit und Altersstruktur nur geringfügig von der gewässertyp-spezifischen Lebensgemeinschaft ab Durchgängigkeit der Fließgewässer wird soweit wiederhergestellt, dass der gute Zustand erreicht werden kann 11

12 Was ist Durchwanderbarkeit der Gewässer? Durchwanderbarkeit des Wasserkörpers in jeder Richtung und zu (fast) jeder Zeit (Ausnahme: Hochwasser und extreme Niedrigwassersituationen) Erreichbarkeit von Seitengewässern, Altgewässern und Rückzugsräume (Refugialräume) 12

13 Gründe für die Wanderungen von Fischen biologische Notwendigkeit und meist fester Bestandteil des Lebenszyklus Ressourcen und Lebensräume optimal ausnutzen Strukturarme Gewässer: spezielle Ansprüche vieler Fischarten (z. B. Nase: Kiesbänke) an den Lebensraum werden jeweils nur kleinräumig oder auf zu große Entfernungen erfüllt. Folge: längere, häufigere Wanderungen notwendig 14

14 Gründe für die Wanderung von Fischen Laichwanderungen Wechsel zwischen Teillebensräumen (z. B. Wanderung der Jungfische zu den Adult- Habitaten) Nahrungssuchverhalten Ausgleich der Besiedelungsdichte Wiederbesiedelung nach Störungen Aufsuchen von Winterquartieren Aufsuchen von Ruhezonen bei hohen Abflüssen Drift (insb. Eier und Brut), Driftkompensation 15

15 Wanderungen der Kleinlebewesen (Makrozoobenthos) ähnliche Gründe, wie bei Fischen (Drift, Driftkompensation, Katastrophendrift, Neuund Wiederbesiedlung, Nahrungssuche, Eiablage, Aufsuchen strömungsberuhigter Bereiche bei HW Kleinräumigere Wanderungen als bei Fischen Insekten: teilweise Kompensationsflug Foto: U. Zimmermann 16

16 Wanderungen der Kleinlebewesen (Makrozoobenthos): Eintagsfliege 17

17 Vertikale Durchgängigkeit Schematischer Querschnitt durch ein Fließgewässer mit den Bachsedimenten. 18

18 Aufbau einer kiesigen Gewässersohle Verändert nach Bayrisches Staatsministerium Landesentwicklung und Umweltfragen (1997) 19

19 Beobachtete Wanderdistanzen heimischer Fischarten Barben bis 300 km auf- und abwärts Nasen 140 km auf- und bis zu 440 km abwärts Döbel und Aland 105 km aufund 170 km abwärts Quappe bis > 200 km Äsche bis 100 km Bachforelle bis 120 km Abb.: Holzner 20

20 Erwachsenen Barbe Foto: Frank Hecker 21

21 Erwachsenen Nase Foto: Frank Hecker 22

22 Wanderhindernisse (nach DIN 16661) 24

23 Längsverbau: Halbschalen entfernen Schrupfbach, Hatzenport, Rheinland-Pfalz Fotos: Thomas Paulus 35

24 Wanderhindernisse aufwärts/abwärts: Wehre Behindert wird die Aufwärts- Wanderung ab h > ca. 10 m Fischschäden auch bei Abstieg Fotos: Thomas Paulus 36

25 Wanderhindernisse abwärts: Rechenanlagen v > 0,5 m/s Für Aal: Abstieg mit Bypass ermöglichen alle Abb.: ATV-DVWK 37

26 Wanderhindernisse: Rückstaubereiche Schädigung insbesondere: Makrozoobenthos Fischlarven große Stauräume: abwandernde Jungfische durch Prädatoren (z. B. Raubfische, etc.) 38

27 Wanderhindernisse: Rückstaubereiche Fotos: Thomas Paulus 11. September 2012 Warum lineare Durchgängigkeit und Lebensraumstruktur? 39

28 Auswirkungen von Stauhaltungen auf den Gewässerboden (Sohlsubstrat) Angestaute Gewässerstrecke Freifließende Gewässerstrecke Fotos: Annett Schnaufer 40

29 Kleinfische: Grenzwerte Empfehlungen für f Migrationsraten 70 % Versuche mit Bachschmerlen, Elritzen und Mühlkoppen: Fließgeschwindigkeit 0,5 m/s Mindestwassertiefe zwischen cm im gesamten Wanderkorridor (allgemein h eff =2,5 Körperhöhe he der größ ößten Fischart) Höhe überströmter Bodenschwellen: max cm H bei glatten Schwellen 5cm nach Vordermeier et al., Bayrisches Landesamt für Wasserwirtschaft,

30 Spitzen-Schwimmleistungen der Fische Dauer: wenige Sekunden Fischart Vmax (cm/s) Lachs 600 Bachforelle 380 Hasel 240 Barsch 145 Schleie 138 Brachsen 96 Rotfeder 94 Auch Sohlenpflasterungen oder Durchlässe mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten können für manche Fischarten Hindernisse darstellen. 42

31 Ahr, Rheinland-Pfalz Foto: Thomas Paulus 43

32 Ahr, Wehr am Casino Bad Neueahr-Ahrweiler Fotos: Thomas Paulus 44

33 Heimbach, LK Baumholder, Sprengung alter Betonschwelle, 5. September 1998 Foto: Thomas Paulus 45

34 Heimbach, LK Baumholder, Sprengung alter Betonschwelle, 5. September 1998 Foto: Thomas Paulus 46

35 Steinriegel als Wanderweg Foto: Thomas Paulus 47

36 Mühlkoppe oder Groppe Foto: Frank Hecker 48

37 Lebensraum der Elritze im Sommer und im Winter Abb.: Rüdiger Bless,

38 Juvenile Elritzen im Flachwasser Foto: Jörg Schneider 50

39 Laischgebiet der Elritzen: Rauschen Foto: Jörg Schneider 51

40 Männliche Elritze im Laichkleid Foto: Jörg Schneider 52

41 Lebenszyklus der Brachsen Abb.: Rolf Bostelmann,

42 Laichgebiet für Wildkarpfen: überschwemmte Auewiesen Foto: Egbert Korth 55

43 Lebenszyklus der Äsche Abb.: Jungwirth et. al.,

44 Äsche Foto: Bernd Stemmer 57

45 Lebenszyklus des Atlantischen Lachses Abb.: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) 58

46 Lachseier Foto: Gerhard Burock 59

47 Lachsbrütling Foto: Gerhard Burock 60

48 Wisper (Rheinsystem) bei Lorch: Laichgruben der Lachse Foto: Thomas Paulus 61

49 Lebenszyklus der Bachforelle Abb.: Rolf Bostelmann,

50 Bachforelle Foto: Thomas Paulus 63

51 Vielfalt der Struktur und Strömungsmuster der Fließgewässer Strukturreichtum führt zur Ausprägung unterschiedlichster Teillebensräume mit verschiedenen Strömungsverhältnissen, die von verschiedenen Fischarten und unterschiedlichen Lebensstadien besiedelt werden können. Strukturreicher Bachabschnitt mit hoher Strömungsdiversität (m/s) und Tiefenvarianz (cm) 64

52 Bachneunauge Foto: Jörg Schneider 65

53 Bachneunauge Foto: Jörg Schneider 66

54 Lebenszyklus und Wanderungen des Europäischen Aals Abb.: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) 67

55 Europäischer Aal: Weidenblattlarve Foto: Volker Neumann 68

56 Europäischer Aal: Glasaal und Sandaal Foto: Thomas Paulus 11. September 2012 Warum lineare Durchgängigkeit und Lebensraumstruktur? 69

57 Lebenszyklus und Wanderungen des Maifisch (Alosa alosa) 4+ und älter Fluss Meer Ästuar Abb.: Stiftung Wasserlauf, Löbbecke Museum Düsseldorf, nach Peter Beeck und Andreas Schabert,

58 Maifisch (Alosa alosa), Clupeidae Fotos: Andreas Schabert Foto: Stefan Paulus 71

59 Lebenszyklus und Wanderungen des Europäischen Störs Abb.: Nationaler Aktionsplan zum Schutz und Erhaltung des Europäischen Störs (2009), BfN Bonn, nach A. Grubig,

60 Historische und aktuelle Verbreitung des Europäischen Störs Abb.: Nationaler Aktionsplan zum Schutz und Erhaltung des Europäischen Störs (2009), BfN Bonn, verändert nach Holicik et. al. 1989, Ellie et. al. 1997, Ludwig et. al

61 Stör Foto: Stefan Paulus 74

62 Wiederherstellung der linearen Durchgängigkeit Aula in Niederaula, Hessen, Fotos: Sven Ruscher & Thomas Paulus 83

63 Bedeutung der linearen Durchgängigkeit Zeichnung: Harry Lütkenhaus-Kopp 84