Abschätzung des Wiederbesiedlungspotenzials als Grundlage für die Planung von Renaturierungsmaßnahmen

Abschätzung des Wiederbesiedlungspotenzials als Grundlage für die Planung von Renaturierungsmaßnahmen Dipl.-Biol. Veronica Dahm Wissenschaftl. Mitarbeiterin Abteilung Aquatische Ökologie Universität Duisburg-Essen veronica.dahm@uni-due

Ökologische Wirkung von Maßnahmen Fische Laufkäfer Makrozoobenthos Auenvegetation Aquatische Makrophyten Vergleich

Ökologische Wirkung von Maßnahmen Wirkung der lokalen Renaturierung Mögliche Gründe: Faktor Zeit Länge der Maßnahme Überlagerung der Wirkung durch großräumige Faktoren Wiederbesiedlungspotenzial Ausbreitungsfähigkeit Stoffliche Bedingungen Durchgängigkeit

Ökologische Wirkung von Maßnahmen Wirkung der lokalen Renaturierung Mögliche Gründe: Faktor Zeit Länge der Maßnahme Überlagerung der Wirkung durch großräumige Faktoren Wiederbesiedlungspotenzial Ausbreitungsfähigkeit Stoffliche Belastungen Durchgängigkeit

Definition Wiederbesiedlungsquellen (auch: Strahlursprung) Populationen typspezifischer sensitiver Arten, die in der Lage sind renaturierte Gewässerabschnitte zu besiedeln. Wiederbesiedlungspotenzial Das Wiederbesiedlungspotenzial eines Gewässerabschnitts ist abhängig von der Entfernung zu Wiederbesiedlungsquellen, deren Stetigkeit und der Erreichbarkeit. Ein hohes Wiederbesiedlungspotenzial erhöht die Aussicht auf Erfolg einer Maßnahme!

Wiederbesiedlungspotenzial Messbarer Effekt auf die Wirkung der Renaturierung: Wiederbesiedlungsquellen des Makrozoobenthos im Umkreis von 5 km Besiedlungsquelle Renaturierter Gewässerabschnitt Sundermann A., Stoll S., Haase P.(2011): River restoration success depends on the species pool of the immediate surroundings. Journal of Applied Ecology 21:1962-71

Probleme der Berücksichtigung in der Planung Lage renaturierter Gewässerabschnitte häufig abhängig von Flächenverfügbarkeit Kosten landschaftsästhetischen Zielvorgaben Abschätzung des Wiederbesiedlungspotenzials: Datenverfügbarkeit Gewässerabschnitte im sehr guten bis guten ökologischen Zustand werden im operativen Monitoring seltener beprobt Analyse der Wiederbesiedlungsquellen im Einzugsgebiet im Planungsprozess erleichtert die Abschätzung des Erfolgs.

Projekt Entwicklung neuer Strategien zur Optimierung von Fließgewässer- Revitalisierungsmaßnahmen und ihrer Erfolgkontrolle Laufzeit: September 2010 September 2013 Gefördert von

Produkte des Projekts Identifizierung von Wiederbesiedlungsquellen der Fische und des Makrozoobenthos Modellierung von Wiederbesiedlungsquellen Integration ausgewählter Verbreitungsdaten in das Online Portal BioFresh (www.freshwaterbiodiversity.eu)

Datengrundlage Makrozoobenthos: ca. 9.200 Messstellen aus 14 Bundesländern Fische: ca. 2.500 Messstellen aus 8 Bundesländern Makrophyten: ca. 2.900 Messtellen aus 10 Bundesländern Mehrheitlich Jahre 2008-2010 ca. 2.000 weitere Messstellen aus Literatur / Projekten Makrophyten Makrozoobenthos Fische

Datenvorbereitung Probenahme nach Standardprotokoll Auswahl sensitiver Arten Makrozoobenthos: Gütezeiger des Fauna Index (Bewertung +1 und +2) Fische: referenzspezifische Leitarten Kategorisierung der Messstellen in Anzahl sensitiver Arten hoch, mäßig oder niedrig Eine Messstelle mit einer hohen Anzahl Gütezeiger / Leitarten wird als Besiedlungsquelle definiert

Identifizierung von Wiederbesiedlungsquellen Beispiel: Typ 5 Anzahl Gütezeiger Gütezeiger Makrozoobenthos hoch 75%-Perzentil = 100 % 16 75 % 40% 12 6 mäßig niedrig

Identifizierung von Wiederbesiedlungsquellen

Grün= Gegend mit voraussichtlich hohem Besiedlungspotenzial Orange = Gegend mit voraussichtlich niedrigem Besiedlungspotenzial

Erfolgsabschätzung von Renaturierungsmaßnahmen Überprüfung von Maßnahmen bzw. Maßnahmenalternativen Wiederbesiedlungspotenzial Erreichbarkeit abhängig von Ausbreitungsfähigkeit Durchgängigkeit Stoffliche Bedingungen Besiedlungsquelle Renaturierter Gewässerabschnitt

Boosted Regression Trees Alle kategorisierten Messstellen Hohe Anzahl Gütezeiger Mäßige und niedrige Anzahl Gütezeiger Welche Umweltvariablen können am besten zwischen den beiden Gruppen differenzieren? Grenzwerte? Ermittlung von Gewässerabschnitten welche die optimale Kombination von Umweltvariablen aufweisen (GIS)

Umweltvariablen (Großflächige Modellierung) Gewässerstruktur (Einzelparameter LAWA 2000, 4 Bundesländer) Landnutzung (CORINE 2000, alle Bundesländer) Länge der Abschnitte oberhalb der Messstelle (500 5.000m) Höhe NN Quellentfernung Einschränkungen: Die erstellten Karten sind als erste Annäherung mit den großräumig in Deutschland verfügbaren Daten zu sehen. Prognostizierte Besiedlungsquellen müssen u. a. auf stoffliche Bedingungen überprüft werden. CORINE Landnutzungs-Daten und das Gewässernetz DLM 1000 und Typologiedaten LAWA (2003) sind nicht hoch aufgelöst.

Prognose (Beispiel Makrozoobenthos)

Weitere Schritte Auswahl repräsentativer Einzugsgebiete (Abdeckung aller Fließgewässertypen) Validierung der Ergebnisse unter Einbezug: Höhere Datendichte Detailliertere Informationen zu Umweltvariablen (z. B. Landesgewässernetze, ATKIS Landnutzungsdaten) Weitere Umweltfaktoren (z. B. Sedimenteintrag)

Veröffentlichung Verbreitungsdaten www.freshwaterbiodiversity.eu

Veröffentlichung Verbreitungsdaten Zustimmung der Bundesländer wird momentan geprüft Details der Veröffentlichung werden mit Bundesländern abgesprochen Organismengruppen Ausschluss stark gefährdeter Arten Punktgenaue Anzeige ja/nein Voraussichtlich Integration einer deutschsprachigen Oberfläche Abrufbar: Artname, Datum der Probenahme, Organisation, keine Abundanz Veröffentlichung Mitte 2013

Projekt Entwicklung neuer Strategien zur Optimierung von Fließgewässer- Revitalisierungsmaßnahmen und ihrer Erfolgkontrolle Laufzeit: September 2010 September 2013 Gefördert von

Weitere Produkte des Projekts Positionspapier Neue Strategien zur Renaturierung von Fließgewässern aus dem gleichnamigen Workshop. (http://workshop2012.fliessgewaesserrenaturierung.de/) Steckbriefe zu hydromorphologischen Kriterien aller deutschen Gewässertypen für den guten/sehr guten ökologischen Zustand Eine Frequenzanalyse zum Vorkommen sensitiver, bewertungsrelevanter Arten für alle deutschen Gewässertypen Eine Kategorisierung der Ausbreitungseigenschaften von Fischen, Makrozoobenthos und Makrophyten Untersuchung der Rolle stofflicher Belastungen für den Renaturierungserfolg Eine vergleichende Analyse der Renaturierungs-Strategien ausgewählter Bundesländer Eine Strategie zur Erfolgskontrolle von Renaturierungsmaßnahmen

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!