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Biologie | Umwelt
Miriam Märki, 2002 | Bözberg, AG
Iris Warthmann, 2001 | Aarau, AG
Viele Schweizer Gewässer sind von Menschenhand so gemacht, dass es passt – für uns Menschen. Doch immer mehr Gewässer finden eigenständig oder durch Revitalisierungen zu einem ursprünglicheren Verlauf zurück. In unserer Arbeit vergleichen wir die Biodiversität an drei Standorten an der Bünz. Die Biodiversität wird durch den Simpson-Index und den schweizerischen Makrozoobenthos-Index (IBCH_2019) quantifiziert. Die drei Standorte sind ein kanalisierter, ein revitalisierter und ein durch ein Hochwasser natürlicherweise gebildeter Abschnitt (Aue). An allen drei Standorten wurden Makrozoobenthos-Proben entnommen und im Umweltlabor des Kantons Aargau bestimmt. Die Resultate des Simpson-Index zeigen, dass die Aue die höchste Biodiversität hat, der revitalisierte Abschnitt die zweithöchste und der kanalisierte Abschnitt die tiefste. Die Reihenfolge der Werte des IBCH_2019 fällt gleich aus wie jene des Simpson-Index. Unsere Ergebnisse belegen, dass Revitalisierungen in jedem Fall sinnvolle und notwendige Projekte sind, da sie – verglichen mit Kanalisierungen – sichtbare Verbesserungen mit sich bringen. Natürliche Auen sind in ökologischer Hinsicht jedoch noch wertvoller und müssen unbedingt geschützt werden.
Fragestellung
Mithilfe zweier Fragestellungen untersuchten wir den Zusammenhang zwischen dem biologischen Zustand und dem menschlichen Einfluss an der Bünz. Unsere Fragen lauteten wie folgt: (I) Welcher der drei Bachabschnitte hat die höchste Biodiversität (anhand des Simpson-Index bestimmt)? (II) Gibt es einen Zusammenhang zwischen unseren Resultaten des Simpson-Index und des Schweizerischen Makrozoobenthos-Index (IBCH_2019)?
Methodik
Wir nahmen an jedem Standort verschiedene Proben an Algen, Steinen und Kies. Dazu definierten wir eine Fläche von 2,5 Metern auf 10 Meter und nahmen an jedem Standort 25 Proben. Diese teilten wir proportional zum Bedeckungsgrad der Substrate auf. Die Proben legten wir zur Konservierung in Alkohol ein. Im Umweltlabor des Kantons Aargau bestimmten wir mithilfe des Binokulars, dichotomen Bestimmungsschlüsseln und der Unterstützung des Laborpersonals die Organismen anhand des Laborprotokolls des Modul-Stufen-Konzepts des Bundesamts für Umwelt. Darauf folgten die Berechnungen der zwei Indizes. Der Simpson-Index quantifiziert die Biodiversität, indem er die Anzahl verschiedener Taxa und deren relative Häufigkeit (Anzahl Individuen pro Taxon) einrechnet. Der IBCH_2019 berechnet die biologische Qualität anhand der Anzahl verschiedener Taxa und der Zeigertaxa für einen guten Gewässerzustand. Die wichtigsten Einflussfaktoren für den IBCH_2019 sind die Wasserqualität und die Strukturvielfalt des Gewässers. Der Endwert beider Indizes liegt zwischen 0 und 1. Ein höherer Wert entspricht einer grösseren Biodiversität bzw. einem besseren biologischen Zustand.
Ergebnisse
Bei beiden Indizes ergab die Aue die höchsten Ergebnisse: 0,736 beim Simpson-Index und 0,635 beim IBCH_2019. Der revitalisierte Abschnitt erhielt zweimal den mittleren Wert: 0,711 beim Simpson-Index und 0,582 beim IBCH_2019. Der kanalisierte Standort erhielt jeweils den tiefsten Wert: Der Simpson-Index liegt bei 0,703 und der IBCH_2019 bei 0,476.
Diskussion
Die Ergebnisse des Simpson-Index lassen sich teilweise anhand der Ökomorphologie der Standorte erklären. Zusätzlich war die Wahl unserer Probefläche des revitalisierten Standorts eingeschränkt. Die gewählte Fläche repräsentierte somit den Standort nicht vollständig. Ausserdem war das Revitalisierungsprojekt fünf Jahre vor unseren Untersuchungen durchgeführt worden, was inzwischen zu einer natürlichen Verschlammung der Bachsohle führte. Dies wirkte sich negativ auf die Resultate aus. Dies war bei der Aue weniger der Fall, da sie durch kleine Hochwasser dynamischer ist. Die Resultate des IBCH_2019 zeigen dieselbe Reihenfolge wie der Simpson-Index. Anhand chemischer Daten des Kantons Aargau ist ersichtlich, dass die Wasserqualität der drei Standorte beinahe gleich ist. Somit ist die Strukturvielfalt der ausschlaggebende Einflussfaktor.
Schlussfolgerungen
Die Biodiversität und biologische Qualität der Aue ist reicher als diejenige des revitalisierten Standorts. Deshalb ist der Schutz von Auen notwendig. Jedoch bringen Revitalisierungen grosse Verbesserungen gegenüber Kanalisierungen mit sich und sind somit generell wünschenswert. Um unsere Resultate besser abzusichern, wären Probenahmen über einen längeren Zeitraum und mit mehreren Wiederholungen an den verschiedenen Standorttypen wichtig, da die erhaltenen Ergebnisse nur dadurch statistisch abgesichert werden können.
Würdigung durch die Expertin
Dr. Marion Mertens
Miriam Märki und Iris Warthmann konnten durch ihre Untersuchung der Kleintierfauna in der Bünz zeigen, dass die Strukturvielfalt des Gewässers einen positiven Einfluss auf die aquatische Biodiversität hat. Besonders interessant war, dass nicht nur ein kanalisierter mit einem revitalisierten Flussabschnitt verglichen wurde, sondern auch eine natürliche Aue in den Vergleich mit einbezogen wurde. Die Arbeit überzeugt durch methodische Genauigkeit und eine fachlich fundierte Diskussion der menschlichen und natürlichen Einflussfaktoren.
Prädikat:
sehr gut
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Neue Kantonsschule Aarau
Lehrerin: Dr. Anna-Maria Gabryjonczyk