Wissenschaftliche Publikationen aus AquaKlif
Bach-Oberläufe bieten einzigartige Lebensräume und beeinflussen Wassertemperatur und Sauerstoffgehalt weiter flussabwärts. Die Studie untersucht anhand eines integrierten hydrologischen Modells kombiniert mit 23 herunterskalierten Klimamodell-Pfaden (RCPs), wie der Klimawandel die Wasserverfügbarkeit in einem Wassereinzugsgebiet im Bayerischen Wald in naher und fernerer Zukunft beeinflusst.
Die Oxidation von Eisen ist ein wichtiger Prozess in Gewässern und Feuchtgebieten. Er kann mit oder ohne Beteiligung von Bakterien erfolgen. Die Studie untersucht, unter welchen Bedingungen - pH-Wert, Sauerstoffgehalt und Dicke der "Biofilme" - die von Bakterien angeregte gegenüber der anorganischen Oxidation von Fe(II) überwiegt.
Wer die Wassertemperatur von Fließgewässern vorhersagen kann, kann potenzielle Auswirkungen der Klimaerwärmung auf aquatische Ökosysteme besser bewerten und Anpassungsmaßnahmen gezielter priorisieren. Die Studie untersucht, ob sich auf Basis frei zugänglicher Ausgangsdaten die Wassertemperatur in Bächen mithilfe künstlicher neuronaler Netzwerke genau und zuverlässig vorhersagen lassen.
Die Wechselwirkungen mehrerer Stressfaktoren auf die Larvenentwicklung von Fischen wurden in einem Rinnenexperiment getestet: Erwärmung, erhöhte Feinsedimente und verringerter Abfluss wirkten dabei synergetisch. Am stärksten ausgeprägt waren Sterblichkeit und Größenverluste bei den im Frühjahr laichenden Salmoniden. Die Auswirkungen des Klimawandels werden wahrscheinlich zu einer Überschreitung der Toleranzwerte vieler Fischarten führen. Schutzmaßnahmen sollten diese neuen Erkenntnisse berücksichtigen.
Diese Studie schlägt ein Modellierungskonzept vor, mit dem sich die Auswirkungen des Klimawandels auf ausgewählte Ökosystemleistungen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung abschätzen lassen. Dafür werden die Regulierung des Wasserabfluss, der Wasserqualität, der Erosion sowie der Ernteerträge in zwei landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten an Schwesnitz und Schwabach in Bayern modelliert.
Diese Arbeit bietet einen ersten globalen Überblick über die Wasserchemie von Seen und Stauseen. Dazu werden Daten zu über 1500 Wasserkörpern aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Online-Datenbanken berücksichtigt. Die Studie konzentriert sich auf die wichtigsten Ionen und untersucht sowohl Analogien als auch Unterschiede zwischen Seen und Stauseen.
Die Erhaltung gefährdeter, an kühle Temperaturbereiche gebundener Arten wie der Bachperlmuschel und ihrer Wirtsfische ist in Bach-Oberläufen als letzten Rückzugsgebieten schwierig. In dieser Simulationsstudie werden die Auswirkungen von Fischteichen auf diese Bäche anhand von Daten aus einer Region mit zahlreichen bachbegleitenden Teichen untersucht. Für die Kalibrierung des Modells wurden Erkenntnisse zu Grundwasserzuflüssen aus AquaKlif verwendet.
Ausreichend gelöster Sauerstoff ist für das Leben in Bächen und Flüssen von entscheidender Bedeutung. Klima- und Landnutzungsänderungen stören zunehmend das metabolische Gleichgewicht von Bächen, das den Zustand ihrer Einzugsgebiete wiederspiegelt. Die Studie untersucht, wie sich gelöster Sauerstoff und seine stabilen Isotope (8O/16O) als neuartige Indikatoren für den Zustand von Fließgewässerökosystemen nutzen lassen.
Es werden für kleinere Einzugsgebiete in den europäischen Mittelgebirgen Vorhersagen zu möglichen Verschiebungen im Wasserhaushalt gemacht und die Charakteristika zukünftiger Trockenheitperioden abgeschätzt. Dazu dienen Berechnungen bis zum Jahr 2100 mit einem regionalen Klimamodell-Ensemble für das Einzugsgebiet des Lehstenbachs im Fichtelgebirge.
Wasserkraft gilt als eine wichtige erneuerbare Energie, die oft mit Schwallbetrieb verbunden ist, bei dem das Wasserreservoir regelmäßig gefüllt und wieder abgelassen wird. Der Beitrag untersucht die Auswirkungen des Schwallbetriebs auf Fisch-Lebensräume in einem restaurierten Nebenarm der Donau 5 km flussaufwärts des Staudamms. Die erfolgreiche Entwicklung von Salmonideneiern wird durch den schwankenden Wasserstand verhindert.
Untersucht wird die Rolle von Fischteichen für den Eintrag von Sedimenten und Nährstoffen in einen Perlmuschelbach. Der Beitrag vergleicht zwei Ansätze, Teiche zur Fischernte abzulassen. Im Wasser gelöste Nährstoffe wurden dabei kontinuierlich, Feinsedimente dagegen stoßweise am Ende freigesetzt. Ein Absetzbecken senkt die Einträge von Partikeln maßgeblich, für gelöste Stoffe sind andere Maßnahmen notwendig.
Blaurock, K., Beudert, B., Gilfedder, B., Fleckenstein, J., Peiffer, S., Hopp, L.: Low hydrological connectivity after summer drought inhibits DOC export in a forested headwater catchment. Hydrology and Earth System Sciences, 25(9), 5133-5151 (2021).
Wie hängt die Menge an gelöstem organischem Kohlenstoff in einem Bach von der Topographie des Einzugsgebiets, der aktuellen Niederschlagsmenge und der durch die vorangegangenen Wochen geprägten Bodenfeuchte ab? Die Studie untersucht mögliche Gesetzmäßigkeiten am Beispiel der Großen Ohe im Nationalpark Bayerischer Wald.
Blaualgenblüten verschlechtern die Wasserqualität, haben aber auch Einfluss auf die Umsätze von Kohlenstoff im Wasser. Die Studie untersucht mittels stabiler Isotopenanalysen über insgesamt 23 Monate am Dechsendorfer Weiher, welche Auswirkungen Cyanobakterienblüten auf im Wasser gelösten anorganischen sowie gelösten und partikulären organischen Kohlenstoff hat.
Naturkatastrophen als Folge des Klimawandels nehmen an Häufigkeit und Stärke zu. Die Forschung hat die Vielfalt der Pflanzenarten, Ökosysteme und Landschaftsstrukturen als einen Schlüsselfaktor zur Risikovorsorge erkannt. Der Beitrag gibt Anregungen, wie nachhaltige und machbare Ansätze zur Krisenprävention auf Landschaftsebene aussehen können - und ruft zur Umsetzung auf.
Die methodische Studie beschäftigt sich erstmals mit der saisonalen Dynamik der Eisen-Oxidation in einem natürlichen eisenreichen Gewässer, der Espan-Quelle bei Fürth. Es wurden Mess- und Analysemethoden erprobt, mit deren Hilfe die Prozesse identifiziert werden können, die den Gehalt an gelöstem Sauerstoff bestimmen. Die Arbeit mit Sauerstoff-Isotopen ist dabei ein wichtiges Werkzeug in AquaKlif.
Diskutiert wird die Bedeutung des Grundwassers für den Wasserhaushalt von Bach-Oberläufen, die einen großen Teil der weltweiten Fließgewässer ausmachen. Bei geringer Wasserführung steigt der Anteil des Grundwassers dort auf bis zu 70%, aquatische Ökosysteme sind dann zunehmend von Grundwasser-Zuflüssen abhängig. Dies sollte für Unterhalt und Schutz von Fließgewässern unter veränderten klimatischen Bedingungen berücksichtigt werden.
Die kontinuierliche Anreicherung von gelöstem Sauerstoff ist für aquatische Organismen lebenswichtig und durch viele Faktoren gefährdet. Flüsse integrieren biogeochemische Informationen ganzer Einzugsgebiete, ihre Sauerstoff-Dynamik kann die Gesundheit von Ökosystemen und Landschaften widerspiegeln. Dies zeigt der Review-Artikel basierend auf Analysen aus der GLObal RIver CHemistry Datenbank, und regt neue Monitoring-Ansätze für Fließgewässer an.
Die verstärkte Ablagerung von Feinsedimenten in Flüssen und Bächen wirkt sich auf wichtige Ökosystem-Prozesse an der Sediment-Wasser-Grenzfläche aus und ist kritisch für die Qualität von Flusslebensräumen. Das "HydroEcoSedimentary Tool" ermöglicht die gemeinsame Bewertung von Sedimentations- und weiteren ökologisch relevanten Prozessen im Bachbett, mit Fokus auf frühe Lebensstadien der Bachforelle. Das neue Werkzeug erweitert bestehende Monitoring-Optionen des Stressfaktors Deposition von Feinsedimenten in Fließgewässern.
Die Wasserhaltekapazität landwirtschaftlich genutzter Böden zu erhöhen dient neben der Abschwächung von Trockenstress auch der Entschärfung der Hochwasser- und Erosions-Problematik, deren Auswirkungen in AquaKlif mit untersucht werden.
Weiteres unter "Deutsprachige Fachartikel aus AquaKlif".
Aktuelle Termine
| Fr. 01.12.2023 aktuell Fortführung nach 2023: Bildungsprojekt "Wasserstrategien im Klimawandel" |
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| Do. 13.06.2024 ANL-Dialog Forschung & Praxis: Fließgewässerschutz im Klimawandel |
