Funktion der Durchgängigkeit fu r potamodrome Populationen

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1 Funktion der Durchgängigkeit fu r potamodrome Populationen BOKU - University of Natural Resources and Applied Life Sciences Department of Water, Atmosphere and Environment S. Schmutz Institute of Hydrobiology and Aquatic Ecosystem Management Department of Water, Atmosphere and Environment BOKU - University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Vienna, AUSTRIA

2 Inhalt Welche Bedeutung hat die Durchgängigkeit für Populationen und Lebensgemeinschaften? Auf welchem räumlichen Maßstab brauchen wir Durchgängigkeit? Was bringt die Durchgängigkeit für den ökologischen Zustand?

3 Wissensstand potamodrome Wanderungen Wissensstand Guter Wissensstand bei flussaufgerichteter Wanderung Große Defizite bei der flussabgerichteten Wanderung Hypothesen Flussabwanderung Eine Flussaufwanderung wird durch eine entsprechende Flussabwanderung kompensiert Rückwanderung der Adultfische Flussabwanderung der Jungfische

4 Wissensstand potamodrome Wanderungen Fischaufstieg bei FIschpässen River Mean flow [m 3 /s] Location Fish pass Year Number of species Number of fish Citation Vertical Rhine Iffezheim slot Degel 2010 Rhine Gambsheim Vertical slot Degel 2010 Eberstaller & Pinka Danube Freudenau Nature-like Danube Melk Nature-like Frangez et al Vertical Elbe 728 Geesthacht slot Adam et al. 2012

5 Fischwanderung kleine u mittelgroße Flüsse Bsp. Melk Species Total number of individuals Percentages FFH Melk Pielach Mank Total Melk Pielach Mank Total Barbus barbus (L.) Alburnus alburnus (L.) Leuciscus cephalus (L.) Abramis brama (L.) Gobio gobio (L.) Chondrostoma nasus (L.) Rutilus rutilus (L.) Blicca bjoerkna (L.) Thymallus thymallus (L.) Carassius gibelio (Bloch) Salmo trutta f.f. (L.) Oncorhynchus mykiss (Walbaum) Leuciscus leuciscus (L.) Cyprinus carpio (L.) Alburnoides bipunctatus (Bloch) Gobio albipinnatus (Lukasch) x Perca fluviatilis (L.) Hucho hucho (L.) x Aspius aspius (L.) x Phoxinus phoxinus (L.) Cottus gobio (L.) x Zingel zingel (L.) Abramis ballerus (L.) Sander lucioperca (L.) Scardinius erythrophthalmus (L.) Vimba vimba (L.) Esox lucius (L.) Salvelinus fontinalis (Mitchill) Leuciscus idus (L.) Proterorhinus marmoratus (Pallas) Gymnocephalus cernuus (L.) Tinca tinca (L.) Barbatula barbatula (L.) Gymnocephalus schrätzer (L.) x Gymnocephalus baloni (Holcik & Hensel) Cobitis taenia (L.) x Silurus glanis (L.) Abramis sapa (Pallas) Total number of species Total number of individuals Anzahl Arten 37 Anzahl Fische 2 724

6 Fallbeispiel Marchfeldkanal

7 Driftindex Drift index: propensity of species to drift, larval drift compared with adult fish stock Zitek et al. 2004a

8 Larval and juvenile drift stages

9 Quantity of drift Other species Proterorhinus marmoratus Zitek et al. 2004b

10 Diurnal variation of larval drift Zitek et al. 2004b

11 Individuenanzahl Datum Temperatur [ C] Aufstieg bzw. Abstieg an FWH MFK n (gesamt) = 4650 Aufstieg Abdrift Temperatur Abstieg: 2202 Individuen 19 Arten

12 Individuenanzahl Längenhäufigkeit Aufstieg/Abdrift 600 n = Abdrift Aufstieg Länge [mm]

13 Bedeutung der Konnektivität zu Zubringern

14 Measures and efficiency at the sub-catchment scale Nase (Chondrostoma nasus) Barbel (Barbus barbus) Danube salmon (Hucho hucho) Kilometers

15 Conducted measures (1) 11 fish ladders Types of fish ladders rock-ramps nature like bypass channels pool and weir bypass bypassed heigths 1-4 m channel slopes from 0.7 to 7.5 % Lenghts from m discharges from 250 l to >1500 l (2) River restoration Leitbild-orientated restoration of 2200 m regulated river channel (3) Protection of river sections with natural dynamics Purchase of 71 ha land

16 Ecological quality Fish Index before after Danube Danube km 10 N Zitek et al River Pielach River Melk 2.6 = moderate quality 2.4 = good quality 3.2 = moderate quality 3.0 = moderate quality

17 Überblick Zubringersystem - Steirische ENNS

18 Anzahl der Zubringer/Nebengewässer Anzahl der Zubringer/Nebengewässer der Enns mit anthropogen bedingten bzw. keinen Migrationsbarrieren Lauenbach Entwässerungsgraben Wildfluß Wildbach geschiebeführend Wildbach stark geschiebeführend Wildbach murfähig 0 anthropogene Migrationsbarrieren durchgehende Passierbarkeit

19 Bedeutung der Konnektivität auf Einzugsgebietsebene

20 Continuity restoration: Rivers of priority Barbe Nase Huchen Fotos: Wolfgang Hauer

21 Barriers in Austrian rivers ~ Barrier not passable or fish Barrier passable or fish Planned hydropower plant Total: > barriers

22 Restoration of migratory corridor

23 Continuity interruptions Danube Catchment

24 Danube catchment Prioritisation of continuity restoration

25 Mehrfachbelastungen

26 % of water body length [>100km² catchment] Risk assessment of Austrian rivers Total for Austria EU-defined chemical pollutans General chemical physical parameters 100 Risk Hydro-morphology Residual flow Hydropeaking Impoundment Connectivity interruptions Morphology Risk not known No risk No risk Risk not known Risk BMLFUW, EU-WFD, 2000/60/EG Austrian report on the current situation.

27 Fish Index Effects of multiple pressures N=433 sites Number of pressure types Schmutz et al. 2007

28 Data availability EFI+ DB N = sites spread over 4800 rivers and 16 ecoregions Austria Switzerland Germany Spain Finland France Hungary Italy Lithuania Netherlands Poland Portugal Romania Sweden United Kingdom Nr. of sites per country

29 Multiple pressures at European scale Results Combination of pressures (in total) W: water quality pressures only W Figure: + HMC: Proportion water quality of sites and affected hydromorpholgocial by (a) water quality pressues HMC: pressures hydromorphological only, (b), by water quality pressures and only hydromorpholgocial No pressues, P: nearly (c) by undisturbed hydromorphological sites pressures only and (d) nearly undisturbed sites.

30 Räumliche Wirkung von Mehrfachbelastungen

31 Protection of free flowing river sections Schmutz et al., 2010

32 Correlation Correlation Spatial scales and river bed morphology Correlation between river bed morphology and fish at different spatial scales N=433 sites local 1km 5km 10km Spatial buffer scale

33 Effects of land use on fish (Austria) Trautwein et al. 2011

34 Abschätzung der Wirkung von Kontinuumsanierungen

35 Ecological quality Fish Index before after Danube Danube km 10 N Zitek et al River Pielach River 2.6 = moderate quality 2.4 = good quality 3.2 = moderate quality 3.0 = moderate qua

36 Anteil am Wasserkörper [%] Belastungen in WK u. Barrieren / km 2,3 0,6 Barrieren / km PERC_WK_RESTW PERC_WK_STAU PERC_WK_SCHWALL PERC_MORPH_4U5 1,8 0,1 0,4 ÖZ 1 ( 4321 km ) ÖZ 2 ( 6567 km ) ÖZ 3 ( km ) ÖZ 4 ( 4051 km ) ÖZ 5 ( 1158 km ) Ökologischer Zustand (Länge km) Datenquelle: NGP 2009

37 Situation der Fischbestände in Österreich

38 Fischbestand Äsche Obere Drau Unfer et al. 2011

39 Schlussfolgerungen

40 Zusammenfassung und offene Fragen Abwärtswanderung Fischabwanderung spielt bei wahrscheinlich allen heimischen Fischarten eine wesentliche Rolle Larvendrift im Frühsommer, Jungfischwanderung im Herbst Verbessertes Wissen notwendig über: Ökologie der Abwärtswanderung Rolle im Lebenszyklus, Quantifizierung, räumlich-zeitliche Variabilität Wieweit ist ein Fischabstieg wiederherstellbar? Welchen Beitrag liefert der Fischabstieg zur Lebensfähigkeit von Populationen?

41 Schlussfolgerungen Wo es keine Fische gibt, können auch keine wandern. Es sind umfassende Sanierungen zur Rettung der Fischbestände notwendig. Insbesondere die Kontinuumsfrage bedarf einer einzugsgebietsbezogenen Betrachtung.

42 Schlussfolgerungen Neben dem Kontinuum sind auch andere Belastungen zu sanieren. Beispiel Österreich Wo der ÖZ heute mäßig ist, trägt die Kontinuumssanierung sehr effizient zur Zielerreichung bei. Wo der ÖZ unbefriedigend oder schlecht ist, wird sich bei alleiniger Kontinuumssanierung kaum ein Effekt zeigen.