Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL Thomas Korte (Emschergenossenschaft/Lippeverband) Lehrerfortbildung Fachtagung: Neuere Erkenntnisse aus der Ökologie, Teil 1 Bezirksregierung Arnsberg 18. März 2015, Dortmund-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Inhalt Ökologische Fließgewässerbewertung Strömung und Gewässerbewertung Vorstellung der Unterrichtsmaterialien Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 2 Inhalt Ökologischer Zustand Fließgewässer NRW Ökologische Fließgewässerbewertung Strömung und Gewässerbewertung Vorstellung der Unterrichtsmaterialien http://www.elwasweb.nrw.de Zugriff: 16. 16 März 2015 Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 3 Ökologische Fließgewässerbewertung Europäische p Wasserrahmenrichtlinie ( (WRRL) ) FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das „gute gute ökologische Potential“ Potential aufweisen aufweisen. „gut“ Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Europäische p Wasserrahmenrichtlinie ( (WRRL) ) „guten ökologischen Zustand“ => Natürlicher Wasserkörper (NWB) - Jeweils typische yp Lebensgemeinschaften g ((Tiere und Pflanzen), ), die sich bei nur geringfügiger Beeinflussung durch den Menschen einstellen würden. „gute ökologische Potential“ => Erheblich veränderter Wasserkörper (HMWB) - Bestmögliche typspezifische Lebensgemeinschaft, die unter Beibehaltung der Nutzung erreicht werden kann. „gut“ Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Europäische p Wasserrahmenrichtlinie ( (WRRL) ) FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das „gute gute ökologische Potential Potential“ aufweisen => Der Zustand ist definiert durch die Lebensgemeinschaften an Tieren und Pflanzen im Gewässer. „gut“ Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische Qualitätskomponenten im Fließgewässer Fische Aquatische Wirbellose (Makrozoobenthos) Wasserpflanzen (Makrophyten) Algenaufwuchs: Phytobenthos ohne Diatomeen Algenaufwuchs: Kieselalgen (Diatomeen) Phytoplankton ytop a to (große (g oße Flüsse/Ströme) üsse/St ö e) Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische Qualitätskomponenten im Fließgewässer Fische Aquatische Wirbellose (Makrozoobenthos) Wasserpflanzen (Makrophyten) Algenaufwuchs: Phytobenthos ohne Diatomeen Algenaufwuchs: Kieselalgen (Diatomeen) Phytoplankton ytop a to (große (g oße Flüsse/Ströme) üsse/St ö e) Hydromorphologische Komponenten und physikalisch-chemische Parameter unterstützend! Ökochemie flussgebietspezifische (länderspezifische) Schadstoffe müssen Umweltqualtitätsnormen q ((UQN) Q ) einhalten 162 Stoffe: Kupfer, Zink, Heptachlor, PCBs, …. bei Überschreitung ökologischer Zustand höchstens mäßig! Biologie + Ökochemie = Ökologischer(s) Zustand/Potential! Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökochemie NRW Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 9 Ökologische Fließgewässerbewertung Europäische p Wasserrahmenrichtlinie ( (WRRL) ) FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das „gute gute ökologische Potential Potential“ aufweisen => Der Zustand ist definiert durch die Lebensgemeinschaften an Tieren und Pflanzen im Gewässer. „Guter Guter“ chemischer Zustand der Gewässer „gut“ Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Chemischer Zustand Spezifische Schadstoffe = „prioritäre Schadstoffe“ Liste von 42 Substanzen, Substanzen für alle Mitgliedsstaaten verbindlich Metalle, Pflanzenschutzmittel/Biozide, Industriechemikalien, andere Bewertung: gut / nicht gut Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Chemischer Zustand Fließgewässer NRW (ohne ubiquitäre Stoffe) http://www.elwasweb.nrw.de Zugriff: 16. 16 März 2015 Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 12 Ökologische Fließgewässerbewertung Europäische p Wasserrahmenrichtlinie ( (WRRL) ) FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das „gute gute ökologische Potential Potential“ aufweisen => Der Zustand ist definiert durch die Lebensgemeinschaften an Tieren und Pflanzen im Gewässer. „Guter Guter“ chemischer Zustand der Gewässer Ist der Zustand schlechter als „gut“, muss verbessert werden (Handlungsbedarf). „gut“ Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische Qualitätskomponente aquatische Wirbellose, Makrozoobenthos k b h ( (MZB) ) Strukturgüte: Strukturgüte: sehr g gut schlecht Wasserqualität: Wasserqualität: gut gut Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 14 Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 15 Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Anzahl Köcherfliegenarten: g 10 % Anteil Eintagsfliegen, Steinfliegen, Köcherfliegen (% EPT): 60 Anzahl Köcherfliegenarten: 6 % EPT: 35 Anzahl Köcherfliegenarten: 1 % EPT: 10 Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Referenz-Lebensgemeinschaft g sehr gut mäßig unbefriedigend Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Standardisierte Probenahme Multi-Habitat Sampling in Abhängigkeit Substratverteilung 20 Teilproben je 5% Anteile Sand Holz Bsp.: Feinkies: 11 Teilproben oder 55% Anteil an Gewässersohle Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Standardisierte Probenahme Multi-Habitat Sampling in Abhängigkeit Substratverteilung Bestimmung nach operationeller Taxaliste Taxaliste Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Taxaliste www.fliessgewaesserbewertung.de Ökologischer g Zustand Ökologisches Potential Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Ergebnis: Zusammenfassung Modulare Bewertung: 1. Allgemeine Degradation (=> Gewässerstruktur, Gewässerstruktur Einfluss Einzugsgebiet, Temperatur, u.a.) 2 Saprobienindex 2. (=> organische Belastung) worst case Bewertung! Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische Fließgewässerbewertung Biologische g Q Qualitätskomponente p MZB Ergebnis: Modul „Allgemeine Degradation“ Modulare Bewertung: 1. Allgemeine Degradation (=> Gewässerstruktur, Gewässerstruktur Einfluss Einzugsgebiet, Temperatur, u.a.) 2 Saprobienindex 2. (=> organische Belastung) worst case Bewertung! Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Strömung Bedeutung der Strömung für die Gewässerökologie Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 24 Strömung Abiotische Faktoren im Längsverlauf OBERLAUF MITTELLAUF UNTERLAUF Gefälle Fließgeschwindigkeit Korngröße Quelle Oberlauf Mündung Mittella uf Unterla uf Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Strömung Strömungsdiversität g in natürlichen Fließgewässern g Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 26 Strömung Strömungsdiversität g in natürlichen Fließgewässern g Quelle: Fließgewässerbewertung Pott & Remy, 2000 nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Ökologische 27 Strömung Ein Beispiel p für Strömungsdiversität g in natürlichen Fließgewässern?? g Gleiten können zu Rhitralisierungseffekten im Tiefland führen => Verfälschung der Lebensgemeinschaft! Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 28 Strömung Was p passiert,, wenn das natürliche Strömungsregime g g gestört g ist,, z.B. durch Querbauwerke? Lech, Landsberg Quelle: Pott & Remy, 2000 Querbauwerk verändern das Strömungsregime => Ablagerung von Feinsedimenten Feinsedimenten, Veränderung der naturnahen Lebensbedingungen, Erhöhung der organischen Zehrung, Veränderung der Lebensgemeinschaft Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 29 Strömung Strömung und Totholz Quelle: Deutscher Rat für Landschaftspflege, 2009 Bei der Renaturierung von Fließgewässern kann Totholz eine wichtige Rolle spielen! Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 30 Strömung Warum ist die Strömung so ein wichtiger Umweltfaktor? Strömung gestaltet entscheidend die Lebensräume => Verteilung der mineralischen Korngrößen => Verteilung V t il und d Qualität Q lität d der N Nahrungsgrundlage h dl (Längsverlauf und im betrachteten Abschnitt) Strömungsdiversität schafft biologische Diversität! Totholz wichtiger Einflussfaktor auf die Strömung und die Gewässerökologie Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 31 Ei U Ein Umweltbildungsprojekt ltbild j kt fü für für BiologielehrerInnen und SchülerInnen Komenius Universität Naturwissenschaftliche Fakultät, Institut für Ökologie, Bratislava Aquatische Ökologie/ Didaktik der Biologie Gefördert von: Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 32 Unterrichtsmaterialien Unterrichtsstunden • • • • • • • • • • • • • • • • Transparenter Einstieg in den Ökologieunterricht (45 Min.) Fachbegriffe zur aquatischen Ökologie (90 Min.) Morphologie und Taxonomie ausgewählter Fließgewässerorganismen (90 Min.) Die Strömung als Umweltfaktor im Fließgewässer (90 Min.) Anpassungen an die abiotischen Faktoren Temperatur und Sauerstoff (45 Min.) D Stickstoffkreislauf Der Sti k t ffk i l f im i Fließgewässer Fli ß ä (45 Min.) Mi ) Die Fischbesiedlung im Längsverlauf von Fließgewässern (90 Min.) Die Aue und ihre Vegetation (45 Min.) Die Makrozoobenthos Ernährungstypen (90 Min.) Min ) Abiotische Faktoren und Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften im Längsverlauf von Fließgewässern (90 Min.) p RiverFun ((90 Min.)) Das Kartenspiel Vorbereitung auf die Exkursion (135 Min.) Exkursion Auswertung der Exkursion (45 Min.) Renaturierung von Fließgewässern (90 Min.) Selbstreinigung von Fließgewässern (90 Min.) Funktion eines Klärwerks (45 Min.) Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 33 Unterrichtsmaterialien Unterrichtsstunden Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 34 Unterrichtsmaterialien • 16 Unterrichtsstunden (45-135 Min.) zur Fließgewässerökologie (inklusive 2 Filme, Kartenspiel RiverFun, 2 PowerPoint Präsentationen, 3 einfache Computerspiele) Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Unterrichtsmaterialien • 16 Unterrichtsstunden (45-135 Min.) zur Fließgewässerökologie (inklusive 2 Filme, Kartenspiel RiverFun, 2 PowerPoint Präsentationen, 3 einfache Computerspiele) • Feldbestimmungsschlüssel Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Unterrichtsmaterialien • 16 Unterrichtsstunden (45-135 Min.) zur Fließgewässerökologie (inklusive 2 Filme, Kartenspiel RiverFun, 2 PowerPoint P ä Präsentationen, t ti 3 einfache i f h Computerspiele) C t i l ) • Feldbestimmungsschlüssel • Anleitung zur einfachen ökologischen Bewertung von Fließgewässern mit vorbereitenden Unterrichtsstunden und anschließenden Stunden zur Auswertung • Materialheft für Schüler • Interpretationshilfen Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Unterrichtsmaterialien • 16 Unterrichtsstunden (45-135 Min.) zur Fließgewässerökologie (inklusive 2 Filme, Kartenspiel RiverFun, 2 PowerPoint Präsentationen, 3 einfache Computerspiele) • Feldbestimmungsschlüssel • Anleitung zur einfachen ökologischen Bewertung von Fließgewässern mit vorbereitenden Unterrichtsstunden und anschließenden Stunden zur Auswertung • Materialheft für Schüler www.nua.nrw.de • Interpretationshilfen www.aquawis.eu i Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln Zusammenfassung Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL: Lebensgemeinschaften stehen im Vordergrund Vergleich vorgefundener Lebensgemeinschaft und ihrer Merkmale mit der natürlichen unbeeinflussten Referenz Wichtiger Umweltfaktor im Fließgewässer: die Strömung Strömung gestaltet entscheidend die Lebensräume Strömungsdiversität schafft biologische Diversität (Artenreichtum)! Unterrichtsmaterialien Fließgewässer, deren Ökologie und Bewertung nach WRRL eignen sich für den Ökologieunterricht Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln
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