Effizienz von Kiesbettrenaturierungen und deren Auswirkung auf die Fischfauna in zwei Tieflandbächen in Niedersachsen

Alexander Seggelke

• Verlag: Books on Demand
• Jahr: 2017
• ISBN drucken: 9783743150126
• eBook-ISBN: 9783744844208
• Auflage: 1
• Thema: Naturwissenschaften
• Thema: Geologie & Geowissenschaften

Alexander Seggelke hat in seiner Masterarbeit die Schmale Aue und den Seppenser Bach, zwei Nebenbäche der Seeve im Norddeutschen Tiefland Niedersachsens, fischereibiologisch untersucht. Sie gehören zur Forellenregion. Beide wurden nach Beschreibung des jeweiligen Fischereipächters in ähnlicher Art mit Kies und Geröll restauriert. Sauerstoffmessungen im Porenlückenraum von Meerforellenlaichbetten und Bestandsaufnahmen der Fischpopulationen belegen, dass ein Bach selbstreproduzierende Forellen in mehrjährigem Populationsaufbau und begleitende, standorttypische Kleinfische aufweist – der andere dagegen nicht. Ob lokale Ursachen für diese gravierenden Unterschiede maßgeblich sind und / oder in einem Bach die Restaurierung suboptimal erfolgte, bleibt weiteren Untersuchungen vorbehalten. Restaurierungen über die untersuchten Strecken hinaus sind erforderlich.

1. Einleitung

1.1 Veranlassung

Wasserverschmutzung, Übernutzung, Gewässerausbau und Landwirtschaft führten im vorigen Jahrhundert zu einer massiven Degradation unserer Fließgewässer (z.B. GUNKEL 1996 DUDGEON et al. 2006, KEMP et al. 2011, GEIST 2011). Quer- und Längsverbauungen, Abstürze, Verrohrungen und Einleitungen sind nur einige Eingriffe, die eine grundlegende Beeinträchtigung der Gewässer zur Folge hatten. Oft dienten Bäche und Flüsse als Entwässerungsrinnen der Kulturlandschaft und als Transportwege für Abwässer und Abfälle. Harte Gewässerunterhaltung zerstörte die wichtigen Lebensraumstrukturen (MADSEN & TENT 2000). Erst Ende der 1970er Jahre erkannte man die Bedeutung der Fließgewässer als Lebens- und Erlebnisräume und es wurden erste zaghafte Versuche der Aufwertung unternommen. Der Begriff „Renaturierung“ wurde geboren und prägte die erste enthusiastische Phase mit dem Wunsch, die ökologisch gestörten Gewässer wieder in einen idealtypischen natürlichen Zustand zurückzuführen. Pioniermaßnahmen mit häufig diffusen Vorstellungen ohne ökologisch-biologisches und morphologisches Know-how waren jedoch selten zielführend. Nach GUNKEL (1996) umfasst die Renaturierung eines Gewässers einen dynamischen Prozess, dessen „Maßnahmen zur naturnahen Umgestaltung bzw. zum naturnahen Rückbau eines weitgehend technisch ausgebauten Gewässers“ führen sollte. Durch zunehmende Investitionen, besonders im Bereich der Abwasserreinigung, konnte die Wasserqualität erheblich verbessert werden.

Dennoch waren Ende des 20. Jahrhunderts nahezu alle Fließgewässer in Deutschland in einem schlechten Zustand (LAWA 2002). Grund dafür waren zumeist die erheblich deformierten Gewässerläufe sowie der Verlust der Lebensraumstrukturen. Erst mit der Einführung von „naturraumtypischen Leitbildern“ und „potentiellen Referenzzuständen“ konnte von einer zielgerichteten Gewässerentwicklung gesprochen werden. Vor allem durch die im Jahre 2000 eingeführte Wasserrahmenrichtlinie (EG-WASSERRAHMENRICHTLINIE 2000) wurde ein Ordnungsrahmen im Bereich der Wasserpolitik geschaffen und mit dem „guten ökologischen Zustand“ beziehungsweise „guten ökologischen Potenzial“ erstmalig konkrete Qualitätsziele für alle Gewässer formuliert. Umfassende Monitoring- und Entwicklungsprogramme wurden gefordert und ein Verschlechterungsverbot sowie ein Verbesserungsgebot des Zustands von Oberflächenwasserkörpern eingeführt. Die EU beschreibt das Wasser als ein zu schützendes Gut wie folgt: „Wasser ist keine übliche Handelsware, sondern ein ererbtes Gut, das geschützt, verteidigt und entsprechend behandelt werden muss“ (EG-WASSERRAHMENRICHTLINIE 2000). Mit großem finanziellen Aufwand wurden auch global in den letzten Jahren Renaturierungsprojekte vorangetrieben (BERNHARDT et al. 2005). Im Mittelpunkt der Maßnahmen standen in der Regel die Wiederherstellung der Naturnähe, die ökologische Funktionsfähigkeit und die Durchgängigkeit unserer Gewässer (KAIL & WOLTER 2011). In diesem Zuge fanden, neben „Renaturierung“, immer wieder auch andere Begriffe, wie „Revitalisierung“, „Aufwertung“ oder „naturnahe Gestaltung“ in vielen Fällen gleichbedeutend ihre Verwendung, und es wurden unterschiedlichste Techniken entwickelt und beschrieben, um Fließgewässer erfolgreich zu renaturieren (z.B. GUNKEL 1996, MADSEN & TENT 2000, BAUR 2013). Bedauerlicherweise wird nur ein geringer Teil aller Maßnahmen einer Erfolgskontrolle unterzogen (BRATRICH 2004, BERNHARDT et al. 2005, KAIL et al. 2007, JÄHNIG et al. 2011). Viele Projekte werden aus Mangel an finanziellen Mitteln nicht einmal durch ein Monitoringprogramm begleitet (BASH & RYAN 2002). Dabei ist vielen Studien zu entnehmen, dass unterschiedliche hydromorphologische und ökologische Maßnahmen häufig immer noch nicht oder nur geringfügig den gewünschten Erfolg zeigen (z.B. MUOTKA et al. 2002, LEPORI et al. 2005b, PALMER et al. 2010, LORENZ & JANUSCHKE 2011).

Um die ökologische und finanzielle Effizienz der Maßnahmen beurteilen zu können, wurde die Notwendigkeit von Begleitprogrammen und Erfolgskontrollen in letzten Jahren vermehrt deutlich gemacht (z.B.: UNDERWOOD 1994, HABERSACK & NACHTNEBEL 1995, KONDOLF 1998, JUNGWIRTH et al. 2002, FIELD et al. 2007, ALEXANDER & ALLAN 2007, PALMER et al. 2010, JÄHNIG et al. 2011). Auch das Ergebnis der Wasserrahmenrichtlinie fällt nach der ersten Bewirtschaftungsperiode ernüchternd aus. Im Jahr 2015 haben nur etwa 10 Prozent der deutschen Bäche und Flüsse in einen „guten“ oder „sehr guten“ ökologischen Zustand und 3 Prozent ein „gutes“ ökologisches Potenzial erreicht. Insgesamt sind fast alle europäischen Länder von der Zielerreichung der Wasserrahmenrichtlinie weit entfernt. Seit 2016 ist die zweite Bewirtschaftungsphase, mit dem Schwerpunkt auf der hydromorphologischen Verbesserung der Gewässer, angelaufen (BMU 2005, BMU 2013).

Die vorliegende Arbeit kommt den oben genannten Forderungen nach Begleituntersuchungen und Erfolgskontrollen nach und zeigt die Effizienz von Kiesbettrenaturierungen und deren Auswirkung auf die Fischfauna zweier Tieflandbäche in Niedersachsen auf. Im Text wird der Begriff „Renaturierung“ verwendet; obwohl dem Autor bekannt ist, dass ein „zurück zur natürlichen Ausgangssituation“ in der Regel nicht möglich scheint. Vorgenommen wurden in beiden Untersuchungsgewässern streng genommen lediglich sogenannte „Revitalisierungen“ (WOOLSEY et al. 2005).

1.2 Situation und Fragestellungen

Untersucht wurden Renaturierungsmaßnahmen an zwei Geestbächen in der Lüneburger Heide:

• Schmale Aue
• Seppenser Bach.

Die Schmale Aue und der Seppenser Bach entwässern als Zuflüsse der Seeve Teile der Lüneburger Heide über die Elbe in die Nordsee. Starke Sandfrachten, fehlender standorttypischer Uferbewuchs (z.B. Galeriegehölze) und folglich ein an vielen Stellen überbreites Querprofil, ließen die Strukturvielfalt an vielen Heidebächen der Region verkümmern (TENT 2005, TENT 2014).

Sowohl an der Schmalen Aue als auch am Seppenser Bach wurden im Jahre 2014 auf etwa 500 m Gewässerstrecke Kieseinbringungen vorgenommen. In erster Linie sollte die Strukturvielfalt erhöht, die Ansiedlung regionstypischer Arten gefördert und die Reproduktion von lithophilen Fischen und Rundmäulern im Gewässer verbessert (ermöglicht) werden. Es wurden Strömungslenker und Düseneffekte gestaltet, sowie Störsteine eingebracht, um die Strömungs- und Strukturvielfalt zu erhöhen und die Selbstreinigungskraft der Gewässer gegen Feinsedimente zu verbessern. Zudem wurden Laichbetten angelegt, um den Reproduktionserfolg von z.B. Forellen, Koppen und Neunaugen zu gewährleisten (Mitteilung: Martin Wiedemann, Pachtverein Hamburger Angler e.V., PHA; Thomas Müller, Seevefreunde Nordheide e.V., SNH).

Grundvoraussetzung für den Erfolg ist die Entwicklung bzw. die (Wieder-) Besiedlung durch eine typische Lebensgemeinschaft. Eine longitudinale Durchgängigkeit und/oder das Vorhandensein von Restpopulationen können dabei entscheidend sein (STOLL et al. 2010, STOLL et al. 2014). Aus dem Maßnahmenprogramm der Wasserrahmenrichtlinie geht die Wiederherstellung der Durchgängigkeit der Fließgewässer als ein Hauptaspekt hervor und kann als Voraussetzung für eine erfolgreiche Renaturierung gesehen werden (BMU 2005).

Unterschiedlichste Fischwanderhilfen (JUNGWIRTH et al. 1998) und der Rückbau von Querbauwerken sind für anadrome Arten wie die Meerforelle (Salmo trutta) und das Flussneunauge (Lampetra fluviatilis) beim Aufstieg zu ihren Laichgründen von besonderer Wichtigkeit. Aber auch katadrome Arten wie der Aal (Anguilla anguilla) und potamodrome Arten wie die Quappe (Lota lota) und der Hasel (Leuciscus leuciscus) benötigen offene Gewässersysteme. Die Verbesserung der Durchgängigkeit wird jedoch nur zu einer positiven Entwicklung des ökologischen Zustands beitragen, wenn in den verbundenen Gewässerabschnitten intakte Lebensräume vorhanden sind. Dabei könnten auch kleinräumige Renaturierungsmaßnahmen wie an der Schmalen Aue und am Seppenser Bach beitragen.

Gestörte Abfluss- und Morphodynamik sowie übermäßige Einträge allochthoner Sandmengen stellen in beiden Gewässern ein nicht unerhebliches Problem dar. In der norddeutschen Tiefebene sind anthropogen geförderte Einträge von Feinsedimenten ein großes Problem fast aller Fließgewässer (ALTMÜLLER & DETTMER 1996, TENT 2005, ALTMÜLLER et al. 2006, TENT 2014). Im eiszeitlich geprägten Moränengelände ursprünglich vorhanden gewesene kiesige Sohlsubstrate wurden durch harte Gewässerunterhaltung weitgehend beseitigt. Soweit noch in Teilen vorhanden verlieren sie auf Grund von Verstopfung und Überdeckung ihre ökologische Funktionalität (CHAPMAN 1988, RUBIN & GLIMSÄTER 1996, SUTHERLAND et al. 2002, OPPERMAN et al. 2005, KEMP et al. 2011). Dabei ist die entsprechende Lebensgemeinschaft obligatorisch auf Kies im Gewässer angewiesen (WILLIAMS & HYNES 1974, STANFORD & WARD 1988, PALMER et al. 1997). Eine natürliche Besiedlung durch die Fische, aber auch durch andere Arten wird stark durch den Eintrag von Feinmaterial beeinflusst (NIEPAGENKEMPER & MEYER 2002).

Häufig führen die mobilen Sandfrachten zur Verstopfung (Kolmation, VELICKOVIC 2005) des Porenlückenraums (hyporheisches Interstitial, WHITE 1993) und ursprüngliche Funktionen des Habitats werden zerstört (ALTMÜLLER & DETTMER 1996, ARGE WESER 1998, MADSEN & TENT 2000, GERKEN 2006). Ein intaktes hyporheisches Interstitial mit einem hohen Durchstrom an sauerstoffreichem Wasser ist jedoch sowohl als Lebensraum als auch für die Reproduktion nicht nur für Fische von großer Bedeutung (SOULSBY et al. 2001, LOUHI et al. 2008).

Bereits ein Anteil von > 10% von Sedimenten der Korngröße < 0,85 mm im Interstitial führt bei lachsartigen Fischen zu einem starken Rückgang der Überlebensrate während der Eientwicklung (MADSEN & TENT 2000, JENSEN et al. 2009).

Als eine der vier Qualitätskomponenten ist die Fischfauna ausschlaggebend für die Zielerreichung der Wasserrahmenrichtlinie, und europaweit wird mit ihrer Hilfe der ökologische Zustand eines Fließgewässers bewertet. Auf Grund ihrer Mobilität können bereits nach kurzer Zeit Resultate einer Renaturierung aufgezeigt und wichtige Erkenntnisse über ein Gewässer gewonnen werden (PARKYN et al. 2010, BAUR 2013).

Die vorliegende Studie erfolgte als „space-for-time“ Untersuchung“: Da die Arbeiten am Gewässer bereits abgeschlossen waren, konnte der Zustand zuvor nicht erfasst werden. Es wurden also Referenzstrecken als „Null-Variante“ mit Ortskundigen ausgewählt (JÄHNIG et al. 2011). Dabei wurden jeweils drei mal 100 m im renaturierten Abschnitt sowie in einer ausgewählten Referenzstrecke oberhalb des renaturierten Abschnitts untersucht. Die fischfaunistischen Untersuchungen mittels Elektrobefischung wurden sowohl im Herbst 2015 als auch im Frühjahr 2016 durchgeführt. Zudem wurde die O₂-Konzentration im Interstitialwasser von Laichgruben von Meerforellen fortlaufend gemessen, morphologische Parameter der Gewässerstrecken erfasst und die longitudinale Durchgängigkeit beider Gewässer überprüft.

Folgende Fragestellungen sollten im Rahmen der Masterarbeit beantwortet werden:

• Welche Artenzusammensetzung hat sich nach der Baumaßnahme eingestellt?
• Wie ist die Entwicklung der regionstypischen Fischfauna einzuschätzen?
• Wird das neue Kiesbett als Fortpflanzungshabitat angenommen?
• Kommt es zu einer erfolgreichen Reproduktion?
• Ist eine longitudinale Durchgängigkeit gegeben?
• Ist eine Veränderung der morphologischen Struktur festzustellen?

2. Untersuchungsgebiet

2.1 Naturraum und Lage

Das Untersuchungsgebiet befindet sich naturräumlich im Norden von Niedersachsen im Bereich der Lüneburger Heide (VON DRACHENFELS 2010), ca. 25 km südlich der Freien und Hansestadt Hamburg. Die wellige Landschaft ist geologisch durch die Eiszeiten geprägt, die untersuchten Bäche verlaufen auf Moräne. Als letzter Rest einer vorindustriell geprägten Geestregion war die historisch gewachsene Kulturlandschaft noch im 18. und 19. Jahrhundert in Norddeutschland weit verbreitet. Heute befinden sich hier deutschlandweit die letzten flächendeckenden Heidelandschaften, die seit der Jungsteinzeit durch Überweidung der unfruchtbaren Sandböden der Geest entstanden sind. Typische Landschaftsbestandteile sind Calluna-Heiden in unterschiedlicher A...

Inhaltsverzeichnis

• Hinweise
• Inhaltsverzeichnis
• Vorwort des Herausgebers
• Zusammenfassung
• 1. Einleitung
• 2. Untersuchungsgebiet
• 3. Material und Methoden
• 4. Ergebnisse
• 5. Diskussion
• 6. Fazit
• 7. Literaturverzeichnis
• Impressum