Feldexperiment zur Drift von Makroinvertebraten unter Schwall-Sunk : der Einfluss von Hydraulik und Habitattyp
Etude expérimentale de terrain sur la dérive des macroinvertébrés lors des éclusées : Influence des contraintes hydrauliques et du type d’habitat
Creators: name: Friese, Nathalie
name: Tonolla, Diego
name: Weber, Christine
name: Mathers, Kate
name: Bätz, Nico
Publisher: name: Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband
Year: 2024
Subjects: Verdriftung
Makrozoobenthos
Wasserkraft
551: Geologie und Hydrologie
590: Tiere (Zoologie)

description: Abstract in deutscher und französischer Sprache.
La version française de cet article est disponible à www.swv.ch/wel/drift
description: Zusammenfassung
Bei Schwall-Sunk-Betrieb erhöhen sich mit jedem Schwall die hydraulischen Kräfte in den einzelnen Habitaten des Habitatmosaiks. Dies kann zur passiven Drift von Makroinvertebraten führen, bei der Individuen unfreiwillig von der Flusssohle abgelöst werden. Längerfristig beeinträchtigt dies die Zusammensetzung und Biomasse der Makroinvertebraten-Gemeinschaft.
In unserem Feldexperiment haben wir mit einer tragbaren Versuchsrinne die passive Drift von Makroinvertebraten unter erhöhten hydraulischen Kräften, wie sie beim Schwall-Sunk-Betrieb auftreten können, gemessen. Unsere Resultate zeigen, dass sich eine Erhöhung der hydraulischen Kräfte in unterschiedlichen Habitattypen unterschiedlich auswirken kann. In langsam durchflossenen Habitaten (Fliessgeschwindigkeit < 0,5 m/s) ist die Zunahme der Fliessgeschwindigkeit ausschlaggebend für die Erhöhung der passiven Drift. In schnell durchflossenen Habitaten (> 0,5 m/s) hingegen ist das Verhältnis zwischen minimaler und maximaler Fliessgeschwindigkeit (Fliessgeschwindigkeitsverhältnis) hauptverantwortlich für die Zunahme der passiven Drift.
Um das durch den Schwall-Sunk-Betrieb verursachte Driftrisiko von Makroinvertebraten gezielt zu reduzieren, sollten Massnahmen darauf abzielen, dass (i) in langsam durchflossenen Habitaten die Fliessgeschwindigkeit möglichst wenig erhöht und (ii) in schnell durchflossenen Habitaten das Fliessgeschwindigkeitsverhältnis möglichst gering gehalten wird. Dies bedarf einer expliziten Betrachtung (z. B. Modellierung) der räumlichen, aber auch zeitlichen Verteilung der hydraulischen Kräfte in einer Schwall-Sunk-Strecke.

Résumé
À chaque éclusée, les contraintes hydrauliques s’intensifient dans les habitats individuels au sein de la mosaïque d’habitats du cours d’eau. Ces contraintes hydrauliques peuvent entraîner une dérive passive des macroinvertébrés, au cours de laquelle une partie des individus sont arrachés du fond du lit. À long terme, ce phénomène entraîne une modification de la composition et de la biomasse de la communauté des macroinvertébrés.
Dans notre étude de terrain, nous avons utilisé un chenal expérimental portatif pour quantifier, dans différents types d’habitats, l’intensité de la dérive des macroinvertébrés provoquée par une augmentation des contraintes hydrauliques telle qu’elle pourrait être causée par les éclusées. Nos résultats montrent que cette augmentation des contraintes hydrauliques peut avoir des effets différents selon les types d’habitats.
Dans les habitats à courant lent (vitesse d’écoulement <0,5 m/s), la hausse de la vitesse d’écoulement est le paramètre déterminant pour l’intensification de la dérive passive. Dans les habitats à courant rapide (>0,5 m/s), le paramètre dominant est en revanche le rapport entre la vitesse d’écoulement maximale et minimale (rapport des vitesses d’écoulement).
Pour réduire de façon ciblée le risque de dérive des macroinvertébrés causé par les éclusées, les mesures devraient viser à (i) limiter l’augmentation de la vitesse d’écoulement dans les habitats à courant lent et à (ii) maintenir le rapport des vitesses d’écoulement aussi bas que possible dans les habitats à courant rapide. Cela exige une considération explicite (par modélisation, par exemple) de la distribution aussi bien spatiale que temporelle des contraintes hydrauliques dans les tronçons soumis aux éclusées.