Analysen von Sunk und Schwall in Bezug auf das Strandungsrisiko bestimmter Zeigerarten unter Berücksichtigung experimenteller Ergebnisse, numerischer Modellierung und Naturmessungen : Fallbeispiel Alpenrhein

Abstract

Die Erzeugung von Spitzenstrom durch Speicherkraftwerke führt zu künstlichen und bis zu mehrmals am Tag variierenden Abflussschwankungen in den Vorflutern. Diese Sunk-Schwallsituation wurde als eine der wesentlichen Beeinträchtigungen von alpinen Fliessgewässern ausgewiesen. Vor allem das Stranden von aquatischen Organismen durch die schnellen anthropogenen Wasserstandsschwankungen ist eine der Hauptursachen für den Rückgang in Abundanz und Biomasse von gewässertypischen Zeigerarten (Fische, Makrozoobenthos). Die vorliegende Studie versucht dieses Trockenfallen bzw. massgebliche Prozesse und Rahmenbedingungen des Strandens vor allem in Bezug auf Fischlarven mittels experimenteller Untersuchungen, numerischen Modellierungen und Messungen im Freiland zu beschreiben. Grundlage hierfür bilden wissenschaftliche Arbeiten am Alpenrhein bzw. Studien in den HYTEC-Rinnen in Lunz am See. Die Ergebnisse zeigen, dass für das Stranden von Fischlarven oder Jungfischen sedimentologische und morphologische Größen sowie die Distanz zum einleitenden Kraftwerk flussauf massgeblich für das Risiko des Strandens sind. Retentionseffekte in Bezug auf den Schwallwellenablauf können das Strandungsrisiko flussab deutlich minimieren, hingegen kann grobes Substrat, evtl. durch Feststoffdefizit verursacht, dieses deutlich erhöhen. Neben der Definition von Grenzwerten in Bezug auf die vertikalen Sunkgeschwindigkeiten aus den Experimenten in der HYTEC Versuchsanlage ist die morphologisch bedingte Variabilität der lateralen Sunkgeschwindigkeit ebenfalls von Bedeutung