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Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRLThomas Korte
(Emschergenossenschaft/Lippeverband)
LehrerfortbildungFachtagung: Neuere Erkenntnisse aus der Ökologie, Teil 1
Bezirksregierung Arnsberg
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln
Bezirksregierung Arnsberg18. März 2015, Dortmund-Asseln
Inhalt
Ökologische Fließgewässerbewertung
Strömung und GewässerbewertungStrömung und Gewässerbewertung
Vorstellung der Vorstellung der Unterrichtsmaterialien
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 2
InhaltÖkologischer Zustand Fließgewässer NRW
Ökologische Fließgewässerbewertung
Strömung und GewässerbewertungStrömung und Gewässerbewertung
Vorstellung der Vorstellung der Unterrichtsmaterialien
http://www.elwasweb.nrw.deZugriff: 16 März 2015
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 3
Zugriff: 16. März 2015
Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
Ökologische Fließgewässerbewertung
p ( )
FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das gute ökologische Potential“ aufweisen„gute ökologische Potential aufweisen.
„gut“
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln
Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
Ökologische Fließgewässerbewertung
p ( )
„guten ökologischen Zustand“ => Natürlicher Wasserkörper (NWB)- Jeweils typische Lebensgemeinschaften (Tiere und Pflanzen), die sich bei yp g ( ),
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
Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
Ökologische Fließgewässerbewertung
p ( )
FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das gute ökologische Potential“ aufweisen => Der Zustand ist „gute ökologische 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 FließgewässerBiologische Qualitätskomponenten im FließgewässerFischeAquatische Wirbellose (Makrozoobenthos)Wasserpflanzen (Makrophyten)Wasserpflanzen (Makrophyten)Algenaufwuchs: Phytobenthos ohne DiatomeenAlgenaufwuchs: Kieselalgen (Diatomeen)Phytoplankton (große Flüsse/Ströme)ytop a to (g oße üsse/St ö e)
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln
Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponenten im FließgewässerBiologische Qualitätskomponenten im FließgewässerFischeAquatische Wirbellose (Makrozoobenthos)Wasserpflanzen (Makrophyten)Wasserpflanzen (Makrophyten)Algenaufwuchs: Phytobenthos ohne DiatomeenAlgenaufwuchs: Kieselalgen (Diatomeen)Phytoplankton (große Flüsse/Ströme)ytop a to (g oße üsse/St ö e)
Hydromorphologische Komponenten und physikalisch-chemische Parameter unterstützend!
Ökochemieflussgebietspezifische (länderspezifische) Schadstoffe müssen Umweltqualtitätsnormen (UQN) einhaltenq ( Q )162 Stoffe: Kupfer, Zink, Heptachlor, PCBs, ….bei Überschreitung ökologischer Zustand höchstens mäßig!
Biologie + Ökochemie = Ökologischer(s) Zustand/Potential!
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Ökochemie NRW
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Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
Ökologische Fließgewässerbewertung
p ( )
FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das gute ökologische Potential“ aufweisen => Der Zustand ist „gute ökologische Potential aufweisen => Der Zustand ist
definiert durch die Lebensgemeinschaften an Tieren und Pflanzen im Gewässer.
Guter“ chemischer Zustand der Gewässer„Guter chemischer Zustand der Gewässer
„gut“
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Chemischer ZustandChemischer Zustand
Spezifische Schadstoffe = „prioritäre Schadstoffe“Liste von 42 Substanzen für alle Mitgliedsstaaten verbindlichListe von 42 Substanzen, für alle Mitgliedsstaaten verbindlichMetalle, Pflanzenschutzmittel/Biozide, Industriechemikalien, andereBewertung: gut / nicht gut
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Chemischer Zustand Fließgewässer NRW (ohne ubiquitäre Stoffe)
http://www.elwasweb.nrw.deZugriff: 16 März 2015
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Zugriff: 16. März 2015
Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
Ökologische Fließgewässerbewertung
p ( )
FG müssen in Europa den „guten ökologischen Zustand“ bzw. das gute ökologische Potential“ aufweisen => Der Zustand ist „gute ökologische Potential aufweisen => Der Zustand ist
definiert durch die Lebensgemeinschaften an Tieren und Pflanzen im Gewässer.
Guter“ chemischer Zustand der Gewässer„Guter chemischer Zustand der GewässerIst 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, k b h ( )Makrozoobenthos (MZB)
Strukturgüte:
sehr gut
Strukturgüte:
schlecht
Wasserqualität:
gut
Wasserqualität:
gut
g schlecht
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gut gut
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZBg Q p
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZBg Q p
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln
Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZB
Anzahl Köcherfliegenarten: 10
g Q p
g% Anteil Eintagsfliegen, Steinfliegen, Köcherfliegen (% EPT): 60
Anzahl Köcherfliegen-arten: 6% EPT: 35
Anzahl Köcherfliegen-arten: 1% EPT: 10
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZB
Referenz-Lebensgemeinschaft
g Q p
g
sehr gut
mäßig unbefriedigend
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln
Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZBg Q p
Standardisierte ProbenahmeMulti-Habitat Sampling in Abhängigkeit Substratverteilung
20 Teilproben je 5% AnteileSand
Holz
Bsp.: Feinkies: 11 Teilproben oder 55% Bsp.: Feinkies: 11 Teilproben oder 55% Anteil an Gewässersohle
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZBg Q p
Standardisierte ProbenahmeMulti-Habitat Sampling in Abhängigkeit Substratverteilung
Bestimmung nach operationeller Taxaliste
Taxaliste
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZBg Q p
Taxaliste
www.fliessgewaesserbewertung.de
Ökologischer ZustandgÖkologisches Potential
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZBg Q p
Modulare Bewertung:1. Allgemeine Degradation(=> Gewässerstruktur
Ergebnis: Zusammenfassung
(=> Gewässerstruktur, Einfluss Einzugsgebiet, Temperatur, u.a.)2 Saprobienindex2. Saprobienindex(=> organische Belastung)
worst case Bewertung!
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Ökologische Fließgewässerbewertung
Biologische Qualitätskomponente MZBg Q p
Ergebnis: Modul „Allgemeine Degradation“ Modulare Bewertung:1. Allgemeine Degradation(=> Gewässerstruktur (=> Gewässerstruktur, Einfluss Einzugsgebiet, Temperatur, u.a.)2 Saprobienindex2. Saprobienindex(=> 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 GewässerökologieBedeutung der Strömung für die Gewässerökologie
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Abiotische Faktoren im LängsverlaufStrömung
OBERLAUF MITTELLAUF UNTERLAUF
Gefälle
Fließgeschwindigkeit
Korngröße
Quelle
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Quelle MündungOberlaufMittellauf
Unterlauf
Strömung
Strömungsdiversität in natürlichen Fließgewässerng g
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Strömung
Strömungsdiversität in natürlichen Fließgewässerng g
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln 27Quelle: Pott & Remy, 2000
Strömung
Ein Beispiel für Strömungsdiversität in natürlichen Fließgewässern??p g g
Gleiten können zu Rhitralisierungseffekten im Tiefland führenGleiten können zu Rhitralisierungseffekten im Tiefland führen=> Verfälschung der Lebensgemeinschaft!
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Strömung
Was passiert, wenn das natürliche Strömungsregime gestört ist, p , g g g ,z.B. durch Querbauwerke?
Lech, Landsberg
Quelle: Pott & Remy, 2000
Querbauwerk verändern das Strömungsregime=> Ablagerung von Feinsedimenten Veränderung der naturnahen
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=> Ablagerung von Feinsedimenten, Veränderung der naturnahen Lebensbedingungen, Erhöhung der organischen Zehrung, Veränderung der
Lebensgemeinschaft
Strömung und Totholz
Strömung
Strömung und Totholz
Quelle: Deutscher Rat für Landschaftspflege, 2009
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Bei der Renaturierung von Fließgewässern kann Totholz eine wichtige Rolle spielen!
Warum ist die Strömung so ein wichtiger Umweltfaktor?
Strömung
Strömung gestaltet entscheidend die Lebensräume=> Verteilung der mineralischen Korngrößen
V t il d Q lität d N h dl
Warum ist die Strömung so ein wichtiger Umweltfaktor?
=> Verteilung und Qualität der Nahrungsgrundlage (Längsverlauf und im betrachteten Abschnitt)
Strömungsdiversität schafft biologische Diversität!Strömungsdiversität schafft biologische Diversität!
Totholz wichtiger Einflussfaktor auf die Strömung und die Gewässerökologie
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Ei U ltbild j kt füEin Umweltbildungsprojekt für
für BiologielehrerInnen und SchülerInnen
Aquatische Ökologie/Komenius UniversitätNaturwissenschaftliche Fakultät,Institut für Ökologie, Bratislava
Didaktik der Biologie
Gefördert von:Gefördert von:
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Unterrichtsmaterialien
Unterrichtsstunden• Transparenter Einstieg in den Ökologieunterricht (45 Min.)• Fachbegriffe zur aquatischen Ökologie (90 Min.)
Unterrichtsstunden
• 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 Sti k t ffk i l f i Fli ß ä (45 Mi )• Der Stickstoffkreislauf im Fließgewässer (45 Min.)• Die Fischbesiedlung im Längsverlauf von Fließgewässern (90 Min.)• Die Aue und ihre Vegetation (45 Min.)• Die Makrozoobenthos Ernährungstypen (90 Min )• Die Makrozoobenthos Ernährungstypen (90 Min.)• Abiotische Faktoren und Zusammensetzung von Lebensgemein-
schaften im Längsverlauf von Fließgewässern (90 Min.)• Das Kartenspiel RiverFun (90 Min.)p ( )• Vorbereitung auf die Exkursion (135 Min.)• Auswertung der Exkursion (45 Min.)• Renaturierung von Fließgewässern (90 Min.)
Exkursion
• Selbstreinigung von Fließgewässern (90 Min.)• Funktion eines Klärwerks (45 Min.)
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Unterrichtsmaterialien
UnterrichtsstundenUnterrichtsstunden
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Unterrichtsmaterialien
• 16 Unterrichtsstunden (45-135 Min.) zur Fließgewässerökologie (inklusive 2 Filme, Kartenspiel RiverFun, 2 PowerPoint Präsentationen, 3 einfache Computerspiele)
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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 t ti 3 i f h C t i l )Präsentationen, 3 einfache Computerspiele)
• 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• Interpretationshilfen www.nua.nrw.deInterpretationshilfen
iwww.aquawis.eu
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL, Dr. Korte (EG/LV), 18. März 2015, Lehrerfortbildung, Do-Asseln
Zusammenfassung
Ökologische Fließgewässerbewertung nach WRRL:
Lebensgemeinschaften stehen im VordergrundVergleich vorgefundener Lebensgemeinschaft und ihrer Merkmale mit der natürlichen unbeeinflussten Referenz
Wichtiger Umweltfaktor im Fließgewässer:die Strömung
Strömung gestaltet entscheidend die LebensräumeStrömungsdiversität schafft biologische Diversität Strömungsdiversität schafft biologische Diversität (Artenreichtum)!
UnterrichtsmaterialienUnterrichtsmaterialienFließgewässer, 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