Entwicklung und Validierung der Screening-Methode zur Abschätzung des ökologischen Zustandes von Fließgewässern in Österreich

摘要

The incorporation of the EU Water Framework Directive in the Austrian Water Law has involved the need to develop new methods for assessing the ecological status of water courses. This article describes and validates an early warning method (Screening) conforming to the water law, which is based on macro-zoobenthos as an element of biological quality. The Screening Method permits ready and low-cost assessment of the ecological status of a river system and is based on a list of 287 macrozoobenthos taxa that can be accurately determined in the field. Using this list of field taxa, a method has been developed on the basis of four metrics (number of screening taxa, number of sensitive taxa, degradation score, saprobic score) which can identify hydrological and morphological as well as general and physico-chemical deficiencies in water bodies. The directed reaction of the metrics to the stressors assigned to them has been tested and successfully documented by use of correlation analyses. A test using a newly recovered data set has been performed for proving and documenting (validating) the reliability of the Screening Method. For this purpose, the Screening Method has been compared with the standard method for assessing the ecological state of water courses (Detailed MZB Method) using Cohen's kappa coefficient. The results of the analysis have demonstrated the statistically verified "high reliability level" of the Screening Method and proven its practicability.%Mit der Eingliederung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie in das Österreichische Wasserrecht ergab sich die Notwendigkeit der Entwicklung neuer Bewertungsverfahren für den ökologischen Zustand von Fließgewässern. Vorliegende Arbeit beschreibt und validiert eine wasserrechtskonforme Vorwarnmethode (Screening), die auf dem biologischen Qualitätselement Makrozoobenthos gründet. Die Screening-Methode erlaubt dem/ der Bearbeiterin eine rasche und kostengünstige Abschätzung der ökologischen Zustandssituation eines Gewässernetzes und basiert auf einer Indikatorliste von 287 Makrozoobenthos-Taxa, die im Feld eindeutig bestimmbar sind. Ausgehend von dieser Freiland-Taxaliste wurde eine Methode entwickelt, die auf Basis von vier Metrics (Anzahl der Screening-Taxa, Anzahl der Sensitiven Taxa, Degradations-Score und Saprobie-Score) in der Lage ist, hydrologisch-morphologische, aber auch allgemeine sowie physikalisch-chemische Defizite an Gewässern aufzuzeigen. Der Test und positive Demonstration der gerichteten Reaktion der Metrics auf die ihnen zugewiesenen Stressoren wurden mittels Korrelationsanalysen durchgeführt. Zu Nachweis und Dokumentation der Zuverlässigkeit (Validierung) der Screening-Methode wurde ein Reliabili-tätstest anhand eines neu erhobenen Datensatzes vollzogen. Hierfür wurde die Screening-Methode mit dem Standardverfahren für die Bewertung des ökologischen Zustandes von Fließgewässern (detaillierte MZB-Methode) anhand des Cohens Kappa Koeffizienten verglichen. Die Analyse zeigt eine statistisch abgesicherte „hohe Zuverlässigkeit" der Screening-Methode und belegt die Praxistauglichkeit des neuen Verfahrens.