TP1 Effekte von Feinsediment- und Temperaturstress auf aquatische Lebensgemeinschaften

AQUAKLIF_TP1

Von 04/2018 bis 07/2023

Projektleiter: Jürgen Geist
Mitarbeiter: Romy Wild

Worum geht es?

Schon heute leiden viele Tiere darunter, dass ihr Lebensraum zwischen den Kieseln am Bachgrund vielerorts verengt und verstopft wird - durch feine Bodenpartikel, die unter anderem von umliegenden Feldern eingeschwemmt und durch eine fehlende Gewässerdynamik nicht abtransportiert werden. Durch zusätzlichen "klimabedingten Stress", z.B. höhere Temperaturen und Trockenzeiten mit geringen Wassermengen, aber auch durch Sturzregen, die zusätzliche Erosion bedingen, können diese Effekte noch verstärkt werden.
Die Wissenschaftler untersuchen in diesem Teilprojekt in Rinnenversuchen und an Bächen, wie sich die zu erwartende doppelte Belastung auf die Gewässertiere auswirkt. Daraus wollen sie ableiten, welche Maßnahmen bei der Restaurierung von Bächen zukünftig am meisten Hilfe versprechen.

 

 

...wissenschaftlich formuliert:

Das Sedimentlückensystem im Gewässergrund hat als temporäres (z.B. Insekten, Eientwicklung kieslaichender Fische) oder permanentes Habitat (Muscheln, viele Makrozoobenthosorganismen) für eine Vielzahl gewässerlebender Arten eine zentrale Bedeutung. In diesem Teilprojekt wird die Wirkung erhöhter Feinsedimenteinträge in Kombination mit klimabedingtem Stress (Temperatur, Abflussdynamik) auf die zeitlich-räumlichen Verteilungsmuster aquatischer Organismen und die System-Resilienz unter Berücksichtigung unterschiedlicher Skalen (standardisierte Laborversuche und Freilandexperimente) untersucht.

Anhand von Rinnenversuchen mit definierter Zugabe von Feinsedimenten verschiedener Eigenschaften (Menge, Korngrößenzusammensetzung, organischer Gehalt) und Temperatur-/ Abfluss-Steuerung sowie einer Validierung im Freilandexperiment (physikochemische und biologische Beprobung von Stellen unterschiedlicher Kolmation und Temperaturzonierung in Fließgewässern) werden mechanistische Zusammenhänge zwischen den physikochemischen Effekten der Stressoren und biologischen Endpunkten etabliert. Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf die Berücksichtigung direkter autökologischer (Eientwicklung, Mortalität bei Ziel-arten) und indirekter synökologischer (Populationsdynamik, Prädationseffekte) Wirkungsketten gelegt. Aus den Erkenntnissen über die Interaktion beider Faktoren und ihrer Wirkung auf die aquatische Biodiversität können durch die Berücksichtigung von Restaurierungseffekten (z.B. Substratlockerung, Beschattung etc.) konkrete Rückschlüsse auf die Wirksamkeit verschiedener Mitigations- und Restaurierungsmaßnahmen als Anpassungsstrategien an den Klimawandel abgeleitet werden.