title: Relations between the river morphology and the macrozoobenthos in revitalized stretches of the Lahn
title: Beziehungen zwischen der Gewässermorphologie und dem Makrozoobenthos an renaturierten Abschnitten der Lahn
Creators: name: Groll, Michael
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: Makrozoobenthos
Fließgewässerökologie
Geomorphologie
Habitat
macrozoobenthos
revitalization
Marburg
monitoring
freshwater ecology
Fließgewässer
geomorphology
Renaturierung
Umweltschutz
Ökologie
Europäische Union / Wasserrahmenrich
Geografie, Reisen

description: Die europäischen Fließgewässer
      unterliegen seit Jahrhunderten einem starken anthropogenen
      Nutzungsdruck, welcher den morphologischen und faunistischen
      Charakter der Gewässer nachhaltig verändert hat. In den
      vergangenen Jahrzehnten rückten die Defizite der
      Fließgewässer zunehmend in das Blickfeld der Öffentlichkeit
      und erste Bestrebungen der Zustandsverbesserung durch die
      Renaturierung von Gewässerabschnitten wurden unternommen.
      Maßgeblich vorangetrieben wird dieser Prozess durch die
      EU-Wasserrahmenrichtlinie. Um die Ziele der
      Wasserrahmenrichtlinie sowohl fristgerecht als auch
      kosteneffizient erreichen zu können, bedarf es genauer
      Kenntnisse über die Wirksamkeit konkreter Maßnahmen, die
      durch die detaillierte Evaluation bereits umgesetzter
      Maßnahmen gewonnen werden könnten. In der Praxis erfolgt eine
      wissenschaftliche Auseinandersetzung mit renaturierten
      Gewässerabschnitten jedoch ausgesprochen selten oder
      oberflächlich und auch die Monitoringprogramme der
      EU-Wasserrahmenrichtlinie können die bestehenden
      Wissenslücken nicht füllen. Speziell für das Makrozoobenthos
      als einer der vier Qualitätskomponenten für die Bewertung der
      Fließgewässer kann die zentrale Frage „Welche morphologischen
      Prozesse und Strukturen können gefördert werden, um einen
      guten ökologischen Zustand zu erreichen?“ trotz mehr als
      100-jähriger limnologischer Forschung noch immer nicht
      befriedigend beantwortet werden. Zwar existieren zahlreiche
      Untersuchungen, die die Abhängigkeit des Makrozoobenthos’ von
      verschiedenen Umweltfaktoren auf der Makro- und Mesoskala
      analysieren. Die als Hauptlebensraum relevante Ebene der
      Mikrohabitate (Choriotope) jedoch ist diesbezüglich kaum
      untersucht, was zumindest teilweise darin begründet liegt,
      dass bislang kaum Verfahren existierten, welche die
      Strukturen des Gewässerbetts in der erforderlichen räumlichen
      Auflösung erfassen können. In diesem Spannungsfeld zwischen
      angewandter Wissenschaft und Grundlagenforschung wurden von
      2006 bis 2008 intensive Untersuchungen am Mittelauf der Lahn
      (Fließgewässertyp 9.2) durchgeführt. In drei
      Untersuchungsgebieten (zwei davon durch eigendynamische
      Entwicklungsmaßnahmen renaturiert) erfolgten hochaufgelöste
      Kartierungen der Gewässersohle unter Verwendung des
      TRiSHa-Verfahrens („Typology of Riverbed Structures and
      Habitats“) sowie detaillierte Aufnahmen des Makrozoobenthos’
      nach dem PERLODES-Verfahren. Analysiert wurde neben der
      räumlichen Verteilung der Strukturparameter in den
      renaturierten und nicht renaturierten Untersuchungsabschnitte
      auch deren zeitliche Dynamik unter besonderer Berücksichtung
      eines HQ50. Die Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur der
      Gewässersohle und der Besiedelung durch das Makrozoobenthos
      wurden statistisch ausgewertet und eine Bewertung der
      Renaturierungsmaßnahmen wurde durchgeführt. Hierbei konnten
      unter anderem Lücken in der Fließgewässertypologie und dem
      PERLODES-Verfahren aufgezeigt werden, die einer breiteren
      wissenschaftlichen Diskussion bedürfen.
description: Rivers are lifelines that are of
      vital importance for the human society. They fulfill numerous
      ecological and economic functions – as habitats for the fauna
      and flora, as transport routes, as source for drinking and
      industrial water, as recreation centres and as favoured areas
      of settlement. Many of those utilisations are contradicting
      each other and all put serious pressure on the stream
      ecosystems. This pressure is further increased by the
      repeated anthropogenic intrusions that mankind uses to adjust
      the rivers and floodplains to its needs. Following Karr, four
      different kinds of intrusions can be differentiated –
      modifications of the habitat structures, the discharge
      patterns, the nutrient regime and the physicochemical water
      quality. Each kind of modification can effect the streams
      directly and indirectly. The European rivers were constantly
      impacted by one or more of these intrusions throughout the
      course of human history, which led to manifold problems. Back
      in the Ancient World, rivers with their broad and easy to
      access gravel and sand banks were the starting points for the
      conquering of the mostly forested continent. This lead to an
      accelerated spread of plant and animal species. During the
      Middle Ages the enlargement of the populated area parted from
      the fluvial lineaments and caused extensive forest clearance,
      soil erosion and the sedimentation of alluvial clay. In
      addition to this complete alteration of the floodplains, the
      industrious man started to intensify the regulation of the
      rivers discharge with weirs and dams in order to provide a
      controlled water volume for energy generation, irrigation and
      drainage of agricultural areas and as a means of flood
      protection. In the course of the industrial revolution,
      untreated waste waters and the straightening of the rivers
      were added to the number of impairments, that have altered
      the morphological, hydraulic and physicochemical character of
      the larger European streams fundamentally. Since the second
      half of the 20th century, the impairment of the rivers is
      openly discussed in Germany. Catastrophic accidents (like the
      Sandoz fire quench water, which contaminated the Rhine in
      1986), that gained a thorough media coverage, helped to
      develop an awareness for the existing problems. This led to
      the implementation of water quality regulations and the
      better treatment of industrial and urban waste water. Today,
      the physicochemical impairment of the German rivers is
      drastically reduced, which shows in an overall „good“
      biological quality. The morphological degradation however is
      still an unsolved challenge. Hence the ecological quality of
      the rivers not only in Germany, but worldwide, is far away
      from a „good“ condition. In North America for example, more
      than one third of all rivers are morphological degraded or
      heavily polluted and the aquatic fauna is five times more
      prone to extinction than the terrestrial fauna. The European
      Water Frame Directive (WFD) from 2000 was the first
      international legal framework, that aims at the ecological
      restoration of all European surface water bodies until 2015.
      In order to reach this ambitious aim, extensive river
      development plans have to be implemented. However, the
      scientific knowledge of how to improve different deficits
      under various constraints in a cost-effective way, is still
      mostly theoretical. Data about the effect of river
      revitalisation measures or even the most basic river
      structure quality is meagre, but vital for the success of the
      WFD. If the enormous amount of money, that has to be invested
      in order to reach the aims of the WFD (between 18 and 50 Bln
      € in Germany alone), is taken into account, the importance of
      closing that knowledge gap is evident. This study deals with
      the morpological and faunistic aspects of two revitalsation
      measures in the river Lahn (Hesse, Germany) and is thus part
      fundamental research and part applied science.