Indikatorenbasierte Evaluierung von Fischhabitaten in alpinen Fließgewässern

Zusammenfassung

Gemäß den geltenden Vorgaben der EU-Wasserrahmenrichtlinie sollen europäische Fließgewässer in einen „guten ökologischen Zustand“ übergeführt, bzw. bei bereits stark anthropogen veränderten Gewässern ein gutes ökologisches Potenzial erreicht werden. Im Hinblick auf diese Voraussetzungen sind Verfahren hilfreich, mit denen die Lebensbedingungen für maßgebliche Zeigerarten für ausgedehnte Fließstrecken mit praktikablem Aufwand beurteilt und prognostiziert werden können. Grundsätzlich stehen heute bereits relativ ausgereifte Methoden in Form von hydraulischen Mikro-Habitatmodellen zur Verfügung. Der sehr hohe Untersuchungsaufwand dieser Modelle beschränkt die Anwendung allerdings auf relativ kurze Gewässerausschnitte. Im Rahmen des Studienprojekts „Erweitertes Habitat-Indikatorenmodell 2014“ wurde der Versuch unternommen, eine am Lech erprobte Basisversion zu einem generell einsatzfähigen Bewertungsmodell zu erweitern. Das als Indikatorenmodell bezeichnete Abschätzverfahren nützt die bestehenden korrelativen Zusammenhänge zwischen der Güte der Habitateignung und hydromorphologischen Kennzahlen einer Fließstrecke (Froude-Zahl, relative Fließbreite, Sohlgefälle sowie auch relative Wassertiefen und Geschwindigkeitsgrößen). Die verwendeten Indikatoren repräsentieren streckenbezogene Mittelwerte, die direkt aus 2D-Modellen der untersuchten Streckenabschnitte (hydraulisch und fischhabitatspezifisch) abgeleitet sind. Besondere Bedeutung kam der Berücksichtigung eines möglichst umfassenden Lauftypeninventars mit Strecken sehr unterschiedlicher Charakteristik zu (Hydrologie, Sohlstruktur, Verzweigungsgrad, Lauf-Sinuosität, Bettbreite und Sohlgefälle). Das entwickelte Gleichungssystem ist als Screeningmethode zu sehen, welche die ökologische Bewertung von Fließstrecken im Rahmen genereller Studien erlaubt. Eignungsfunktionen konnten für die Leitfischarten Bachforelle und Äsche sowie für einen eingeschränkten Streckenpool mit flacheren Sohlneigungen auch für die Nase und Barbe abgeleitet werden.

Abstract

The EU Water Framework Directive commits member states to achieve good ecological status in all waterbodies. Artificial or heavily modified waterbodies must reach at least its good ecological potential. In view of these requirements, simple and feasible methods are required in order to evaluate habitat suitability for relevant target species in larger river reaches. Well-developed models for determining the relationship between stream flows and habitat for target species mainly based on micro- and meso-scale already exist. However, the application of such models is complex and time-consuming and consequently limited to relatively short river segments. The objective of this study is to develop a simplified applicable assessment model to evaluate habitat conditions for selected target fish. This model uses hydro-morphological indicators for the habitat assessment and relies on correlative relations between habitat suitability and hydro-morphological features of river stretches (average Froude-number, relative flow width, mean bed slope, relative water depth and flow velocity). The indicators were determined as reach-related averages, derived from 2D model simulations (hydraulic and habitat-specific). Particular emphasis was laid on using a wide range of river stretches with different hydro-morphological characteristics (hydrology, bed substratum, bed structures, degree of braiding, sinuosity of the river course, mean bed width and bed slope). As a result, a set of model equations enables the evaluation of fish habitat conditions in river stretches as a function of flow and morphology. The habitat suitability assessment focuses on four preselected target species: brown trout, European grayling and for low slope rivers common nase and barbel.