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Künstliche Hochwasser imitieren natürliche Abflüsse, um Sedimente zu mobilisieren und flussabwärts zu transportieren, den Fluss neu zu gestalten und wichtige Lebensräume für einheimische Wasserinsekten und Fische wiederherzustellen. Bessere Ergebnisse können erzielt werden, wenn diese künstlichen Hochwasser mit natürlichen Abflüssen und Sedimenteintrag aus unregulierten Nebenflüssen weiter unten im Tal zusammenkommen.
Naturgemäss sind die Wasserstände von Flüssen und Bächen variabel und schwanken entsprechend zwischen trockeneren und feuchteren Perioden. Die Schneeschmelze im Frühjahr sowie der Zeitpunkt und der Ort von Niederschlagsereignissen sind häufig für diese Schwankungen verantwortlich, insbesondere in alpinen Gebieten. Sedimente und adsorbierte Nährstoffe werden vom fliessenden Wasser mobilisiert und durch die Flusstäler transportiert. Dies wiederum trägt zur Gestaltung des Flusses, seiner tiefen und seichten Stellen und der Verbindung mit Flussauen bei. Natürliche Flusssysteme besitzen eine gesunde Ufervegetation und Quellen organischer Stoffe, die Teil des Nahrungsnetzes sind (Robinson, C.T. et al., Freshwater biology, 2002) und Wasserinsekten, Fische und andere Organismen ernähren. Hydrologie, Geomorphologie und Ökologie natürlicher Flüsse stehen im Einklang. Talsperren ändern all dies.
Talsperren können den natürlichen Lauf eines Flusses verändern
Weltweit gibt es mehr als 55’000 grosse Talsperren, die zum Nutzen der Gesellschaft eingesetzt werden, sei es für die Trinkwasserversorgung, die Bewässerung, den Hochwasserschutz oder die Stromerzeugung aus Wasserkraft. Die Kehrseite der Medaille ist, dass Talsperren den natürlichen Flusslauf eines Flusses drastisch verändern können, insbesondere seine Variabilität sowie das Ausmass und den Zeitpunkt von Überschwemmungen. Dies wird als «Flussregulierung» bezeichnet. Die hinter den Staumauern gebildeten Stauseen fangen den grössten Teil der ankommenden Sedimente ab, wodurch der Fluss und seine Ökosysteme flussabwärts ausgezehrt werden. Flussläufe können sich verengen oder tiefer einschneiden. Diese Veränderungen beeinträchtigen die Ufervegetation, verschlechtern den aquatischen Lebensraum und können zum Zusammenbruch ganzer Nahrungsnetze oder sogar Ökosysteme führen. Heutzutage ist es allerdings möglich, mit einem modernen Talsperrenmanagement künstliche Hochwasser (Robinson, C.T et al. Freshwater Science, 2018) zu erzeugen. Das kann einige Elemente der natürlichen Abflussvariabilität in diese beeinträchtigten Einzugsgebiete zurückbringen.
Spöl als Fallstudie
Über den ökologischen Nutzen dieser Hochwasser ist wenig bekannt, da sie vielerorts nicht regelmässig angewendet werden. In einer kürzlich in der Fachzeitschrift «Journal of Environmental Management» (Consoli, G. et al., 2022) veröffentlichten Studie haben wir das Einzugsgebiet des Flusses Spöl als Fallstudie verwendet, um die Auswirkungen künstlichen Hochwassers oberhalb und unterhalb eines frei fliessenden Nebenflusses zu vergleichen. Die Ergebnisse sollen auf die Wiederherstellung anderer bewirtschafteter Flüsse übertragen und angewendet werden, auch im Hinblick auf die Rolle natürlicher Nebenflüsse.
Das Einzugsgebiet des Spöl entspringt in den Zentralalpen und ist Teil des Donaueinzugsgebiets (Abbildung 1). Zwei grosse Talsperren (Punt da Gall und Ova Spin) wurden zwischen 1960 und 1970 zur Stromerzeugung gebaut und regulieren den Abfluss des Spöls. Der frei fliessende Nebenfluss «Ova da Cluozza» mündet auf halber Strecke zwischen dem Staudamm Ova Spin und der Einmündung in den Inn bei Zernez in den Spöl. Die Wasserstände des Ova da Cluozza schwanken je nach Jahreszeit erheblich, einschliesslich niedriger Wasserstände im Winter und periodischer Überschwemmungen durch Regenfälle oder Schneeschmelze, die an den Spöl vor dem Talsperrenbau erinnern.