15/71 Zudem fehlt in strukturarmen Gerinnen das Nahrungsangebot, welches sich bevorzugt in den hinter Grobstrukturen bildenden Kolken befindet. − Zudem können in Gewässern ohne tiefe, kühle Kolke und ohne Beschattung von standortgerechten Gehölzen im Sommer kritisch hohe Wassertemperaturen erreicht werden. Da die Wassertemperatur den Sauerstoffgehalt im Wasser bestimmt, erleiden kälteliebende Fischarten wie die Forelle bereits bei Wassertemperaturen über 22°C grossen Stress und können ab ca. 25°C sterben (Jungwirth et al., 2003). Durch den hyporheischen Austausch mit Grundwasser ist die Wassertemperatur in den Kolken tendenziell tiefer. 3.3 Restriktionen und Limitationen Die ökologische Zielsetzung zur Behebung der Defizite muss folglich sein, nicht nur die fehlenden Strukturen wiederherzustellen, sondern auch ausser Kraft gesetzte Prozesse und Dynamiken wo immer möglich wieder in Gang zu bringen. Tatsächlich stellt die Wiederherstellung der massgebenden Prozesse im Einzugsgebiet (natürliches Abfluss-, Geschiebe- und Totholzregime) zweifellos die nachhaltigste Lösung dar und sollte in Projekten prioritär verfolgt werden (vgl. auch Zielhierarchie von Revitalisierungen des BAFU (Weber et al., 2019)). Allerdings sind dafür i.d.R. entsprechend grosszügige Gewässerentwicklungsräume erforderlich, was nicht in jedem Projekt gegeben ist. Wie die Erfahrung zeigt, würde eine vollständige Renaturierung unserer strukturarmen Bäche und Flüsse - also das Erreichen einer Art Naturzustand, in dem sich die Gewässer ihren Strukturreichtum wieder selbst schaffen können - viele jener Flächen benötigen, die wir Menschen den Fliessgewässern einst abgerungen haben. Aufgrund der heute dort angesiedelten Nutzungen und Infrastrukturen ist dies nicht überall möglich. Wo sich die natürliche Strukturvielfalt nicht mehr selbst bildet, muss versucht werden, diese z.B. im Rahmen von Hochwasserschutz- und Revitalisierungsprojekten zumindest teilweise durch naturnahe, künstliche Einbauten zu ersetzen. 3.4 Wirkungsziele von Strukturierungsmassnahmen In der wasserbaulichen Fachsprache wird i.d.R. von Bautypen und deren Platzierung im Gerinne gesprochen, wobei die Bautyp-Bezeichnung grundsätzlich nur den Teil meint, der eingebaut wird (gebaute Struktur). Nach dem Einbau können durch die Gewässerdynamik mit der Zeit eine komplexere Gewässerstruktur bzw. wertvolle Mesohabitate im Umfeld der gebauten Struktur entstehen (Kap. 4). So führen in einem Gerinne mit Kiessohle bereits simple angeströmte Totholzstücke zu erstaunlicher Strömungsdiversität und zu komplexen morphologischen Auswirkungen (Schalko et al., 2021). Für die gewässertypischen Arten ist diese nach Struktureinbau stattfindende Diversifizierung der Morphologie, des Strömungsbilds und der Lebensräume im gesamten Umfeld mindestens so wertvoll wie die gebaute Struktur selbst (Gurnell et al., 2002). Durch gezielten Einbau von naturnahen Strukturen können Fliessgewässer relativ einfach und rasch ökologisch aufgewertet werden (Grabowski et al., 2019; Roni et al., 2015; Ockelford et al., 2024). Je nach Rahmenbedingungen lassen sich einerseits physikalische Prozesse, wie beispielsweise Kolkbildung, kontrollierte Erosion, lokale Auflandungen, Dekolmatierung der Sohle oder erhöhter hyporheischer Austausch wieder initiieren (Gippel, 1995; Doughty et al., 2020). Anderseits können auch ökologische Prozesse wie ein gesteigertes Lebensraum- und Nahrungsangebot (Warren et al., 2002) oder erhöhte Fischbiomasse (Bulliard und Lauper, 2019; Widmer und Werdenberg, 2022) stark gefördert werden. Zudem lassen sich mit Struktureinbauten nicht nur ökologische, sondern auch wasserbauliche Ziele wie z.B. Uferstabilisierung erreichen (Werdenberg et al., 2014; Ockelford et al., 2024). Durch die Wahl der Bautypen und des umgesetzten Designs (d.h. Platzierung, Belegungsdichte und Interaktion von Struktureinbauten) können in Wasserbauprojekten unterschiedlich starke morphologische Effekte erzielt und dabei – abhängig von den Verhältnissen im Einzugsgebiet – sowohl räumlich-zeitliche wie auch qualitative Grössenordnungen unterschieden werden: − Während es Bautypen gibt, die über ihre unmittelbare Habitatfunktion (Mikrohabitat) hinaus kaum eine morphologische Wirkung zeigen (z.B. im Ufer eingelassene Fischunterstände), können sog. Initialstrukturen gezielt so eingesetzt werden, dass sie durch Anströmung und Wechselwirkungen mit der Umgebung (Sohle, Ufer, sowie ggf. benachbarte Struktureinbauten) eine morphologische Diversifizierung und Lebensraumaufwertung im näheren lokalen Kontext erreichen (einzelne Mesohabitate bis zu naturnahen Abfolgen von Mesohabitaten) (Roni et al., 2015).
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