Monitoring in Europa ein Vergleich von Ansätzen, Handhabungen, Methoden und Ergebnissen

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1 Monitoring in Europa ein Vergleich von Ansätzen, Handhabungen, Methoden und Ergebnissen Dr. rer nat. Jens Arle Umweltbundesamt Fachgebiet II 2.4 Binnengewässer Dessau-Roßlau

2 Ziele des Monitoring Überprüfung des Gewässerzustands und des Grades der Einhaltung der Umweltziele Beobachtung langfristiger natürlicher und anthropogen verursachter Entwicklungen und der Ermittlung von Trends Feststellung des Ausmaßes und der Auswirkungen von Verschmutzungen und Veränderungen Schaffung der wesentlichen Grundlagen für die Maßnahmenplanung, Berichterstattung und Gewährleistung der Erfolgskontrolle der Maßnahmenumsetzung

3 Monitoringkonzept der EG-WRRL Monitoring- und Bewertungskonzept wird in den Anhängen II und V definiert Anhang V spezifiziert Minimum-Anforderungen an das Monitoring OGewV regelt die Aufstellung der Überwachungsprogramme

4 Monitoring-Arten Überwachungsarten gemäß EG - WRRL Artikel 7: Überblicksüberwachung, operative Überwachung, Überwachung zu Ermittlungszwecken. Überwachungsart Seen Fließgewässer Übergangsgewässer Küstengewässer Überblicksüberwachung Operative Überwachung Überwachung zu Ermittlungszwecken Quelle: Umweltbundesamt, Daten der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), Datenquelle: Berichtsportal WasserBLIcK/BfG, Stand nach Mohaupt et al. 2012

5 Veränderungen des Monitorings Veränderungen des Monitorings durch die EG-WRRL: Focus: Schadstoffe vs. Biologie Viel höhere inhaltliche, zeitliche und räumliche Intensität des biologischen Gewässermonitoring, dafür: Entwicklung, Verbesserung und Ergänzung biologischer Bewertungsmethoden Hohe Harmonisierung der biologischen Bewertungsmethoden

6 Intensität des Monitoring in Europa Quelle: Beck et al basierend auf Informationen von

7 Intensität des Monitoring in Europa Analysen von Beck et al. (2010) basierend auf Daten der Europäischen Umweltagentur (EUA) zwischen weisen auf eine deutliche Zunahme des europäischen Gewässermonitorings in den vergangenen 40 Jahren hin. Im Zuge der Umsetzung der EG-WRRL hat die zeitliche und räumliche Intensität des biologischen Gewässermonitorings in den vergangenen 13 Jahren weiter deutlich zugenommen. Trotzdem existieren zwischen einzelnen europäischen MS oft erhebliche Unterschiede im Hinblick auf die räumliche Dichte der Messstellen sowie der Häufigkeit der Probenahme (Hering et al. 2010). deutlich gesteigerte Transparenz bei der Präsentation der Ergebnisse der Gewässerüberwachung

8 Umfang der überwachten biologischen Qualitätskomponenten in 1990er Jahren nutzten nur etwa 50% der europäischen MS biologische Bewertungsverfahren zur Ergänzung ihres Monitorings physikalischer und chemischer Faktoren (Hering et al. 2003). Heute: deutlich breiteres Spektrum an biologischen Qualitätskomponenten die generierten Datenmengen nehmen inzwischen Dimensionen an, welche zuvor für die Beurteilung des Gewässerzustandes in Europa nicht in annähernd vergleichbarem Umfang vorlagen. Nie zuvor existierte ein vergleichbar umfassendes Bild der Flora und Fauna der europäischen Gewässer.

9 Umfang der überwachten biologischen Qualitätskomponenten Water framework directive Marine strategy framework directive Ospar Helcom Natura 2000 Anzahl wissenschaftlicher Artikel ( Quelle: Science direct) Zeit Quelle: Abfrage Stand Dez

10 Entwicklung und Verbesserung biologischer Bewertungsmethoden um die Vorgaben der EG-WRRL (Anhang V, 1.2 Normative Begriffsbestimmungen zur Einstufung des ökologischen Zustands) zu erfüllen, musste eine Vielzahl neuer biologischer Bewertungsverfahren entwickelt werden. Viele haben einen modularen und multimetrischen Aufbau, welcher eine stressorenspezifische Bewertung und Analyse ermöglicht. Unterschiede zwischen den MS finden sich häufig in der taxonomischen Auflösung der Bewertungsverfahren, in der Art und Weise, wie die Referenzbedingungen definiert bzw. interpretiert und spezifiziert wurden, und in den innerhalb der Verfahren verwendeten Indizes bzw. Metrics.

11 Standardisierungs- bzw. Harmonisierungsgrad der biologischen Bewertungsmethoden Früher: für biologische Bewertungsmethoden gab es oftmals keine oder nur nationale Standards (z.b. DIN). Zur Umsetzung der EG-WRRL wurden in Europa bisher fast 300 verschiedene Bewertungsverfahren für die biologischen Qualitätskomponenten entwickelt (Birk et al. 2012). EG-WRRL gibt Freiheit für nationale Bewertungsverfahren und harmonisiert die Bewertungsstrenge in der Interkalibrierung : Aufgabe der Interkalibrierung ist, unterschiedliche nationale Ambitionen bei der biologischen Bewertung zu harmonisieren, um europaweit die Vergleichbarkeit der Zustandsbewertungen zu gewährleisten (Birk et al. 2013).

12 Harmonisierung der Bewertung durch Interkalibrierung Ziel: Harmonisierung der Bewertung des ökologischen Zustands nach EG-Wasserrahmenrichtlinie in Europa Vorbedingungen (WFD Compliance checking, Feasibility checking) MS 1 Datensätze und Interkalibrierungsoptionen Benchmarking MS 2 Boundary setting Boundary comparison and harmonization Informationsaustausch Einfache methodische Vergleiche Statistische Analysen

13 Standardisierungs- bzw. Harmonisierungsgrad der biologischen Bewertungsmethoden Zur Interkalibrierung der biologischen Bewertungsverfahren im Rahmen der EG-WRRL wurden hauptsächlich umfängliche statistisch numerische Methoden eingesetzt. Der Gesamtprozess förderte in starkem Maße den internationalen Fachaustausch bezüglich der biologischen Bewertungsverfahren und schaffte harmonisierte ökologische Standards in der europäischen Gewässerbewirtschaftung. Nahezu alle deutschen Bewertungsverfahren konnten bisher innerhalb des Interkalibrierungsprozesses erfolgreich interkalibriert werden (siehe Kommissions-Entscheidung vom , C(2013) 5915), :EN:PDF).

14 Standardisierungs- bzw. Harmonisierungsgrad der biologischen Bewertungsmethoden Eine Harmonisierung der Bewertung des ökologischen Potentials erheblich veränderter Gewässer (HMWB) auf europäischer Ebene steht bisher noch aus. Diese Arbeiten und die Vervollständigung der Interkalibrierung biologischer Bewertungsverfahren natürlicher Gewässer werden nun in einer 3. Interkalibrierungsphase bis 2016 fortgeführt.

15 Monitoring unterstützender physikalischer und chemischer Qualitätskomponenten MS überwachen große Anzahl, aber in einzelnen Gewässerkategorien unterschiedliche viele Am häufigsten: Gesamt-Phosphor, Gelöster Sauerstoff und Gesamt-Stickstoff Die von den MS festgelegten Schwellen für den Übergang vom Guten Zustand in den Mäßigen Zustand unterscheiden sich häufig und erheblich.

16 Total Phosphorus (mg l -1 ) Monitoring unterstützender physikalischer und chemischer Qualitätskomponenten Values of the Good/Moderate Boundary of Ecological status in European streams and rivers 1,2 mean or none (mg l -1 ) 1 median (mg l -1 ) 90 percentile (mg l -1 ) 0,8 0,6 0,4 0,2 Value as EQR 0 0 FI 1 EE 2 LV 3 IT 4 UK 5 LT 6 CZ 7 CYP 8 NL 9 LU 10 FR DE 13 SK 14 PL BE RO 17 ES 18 BG 19 SE 20 MS Quelle: Claussen et al. 2011, CIS ECOSTAT WG A Report

17 Monitoring flussgebietsspezifischer Schadstoffe MS nutzen sehr unterschiedlich große Anzahl flussgebietsspezifischer Schadstoffe zur Einstufung des ökologischen Zustands der EG-WRRL Quelle: Arle et al. 2012, KW Korrespondenz Wasserwirtschaft

18 Umweltqualitätsnormen flussgebietsspezifischer Schadstoffe z.t. sind die ökologischen Umweltqualitätsnormen für den Übergang vom Guten Zustand in den Mäßigen Zustand für einzelne Schadstoffe gut vergleichbar, zum Teil sind aber auch sehr unterschiedlich Unterschiede deuten auf unterschiedliche Herangehensweisen bei der Ableitung hin. EU-weite Harmonisierung zwischen den MS ist notwendig, um eine vergleichbare Bewertung des ökologischen Zustands und eine kohärente Auslösung von Maßnahmeprogrammen zu gewährleisten.

19 Ergebnisse des Monitoring gemäß EG- WRRL in Europa Quelle: EUA 2012

20 Ergebnisse des Monitoring gemäß EG- WRRL in Europa Quelle: EUA 2012

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!