Variabilität von Makrozoobenthosproben und Bewertungsergebnissen der Fließgewässer vor dem Hintergrund der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie

摘要

Die vorliegende Arbeit thematisiert die Bewertung von Fließgewässern in Deutschland in Anlehnung an die EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL), wobei der Fokus auf der Qualitätskomponente Makrozoobenthos liegt. Im Teil A der Arbeit wurden verschiedene Ursachen der Variabilität von Makrozoobenthosproben sowie die Auswirkung der Variabilität auf Bewertungsergebnisse untersucht und quantifiziert. Das Ziel dieser Analysen war es, konkrete Vorschläge für die wasserwirtschaftliche Praxis machen zu können, um die Variabilität der Ergebnisse zu minimieren und somit möglichst stabile und reproduzierbare Bewertungsergebnisse für die Fließgewässer zu erhalten. Als Ergebnis dieser Analysen konnten u.a. folgende Aussagen getroffen werden: · Unterschiedliche Methoden zur Erfassung der Makrozoobenthosorganismen sind nur bedingt miteinander vergleichbar. Sie liefern deutlich unterschiedliche Taxa- und Individuenzahlen, was sich in abweichenden Bewertungsergebnissen widerspiegelt. · Eine methodisch einheitliche Erfassung an vergleichbaren Probestellen führt ebenfalls zu Unterschieden in Taxalisten und Bewertungsergebnissen. Es wird diskutiert, auf welche natürlichen oder methodisch bedingten Ursachen diese Unterschiede zurückzuführen sind. Als natürlich bedingte Ursache spielt die räumlich uneinheitliche Verteilung der Organismen im Fließgewässer eine Rolle („Patchiness“). Darüber hinaus kann auch bei Anwendung derselben Erfassungsmethode ein gewisser Anteil der Variabilität der Daten auf die einzelnen Bearbeitungsschritte zurückgeführt werden. · Die einzelnen taxonomischen Gruppen wurden hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Bewertung der Fließgewässer untersucht. Insbesondere die Gruppen der Ephemeroptera, Trichoptera und Diptera konnten als solche Gruppen identifiziert werden, die für die Bewertung wichtig sind. Hinsichtlich der Bestimmung der Larven der Diptera lag jedoch für Mitteleuropa bislang kein zusammenfassendes und vollständiges Werk vor. Mit der Entwicklung eines an die Bedürfnisse der Praxis angepassten Bestimmungsschlüssels für die Larven der Diptera konnte diese Lücke geschlossen werden. Mit der Anpassung des Schlüssels an die Operationelle Taxaliste für Fließgewässer wird ein einheitliches Bestimmungsniveau vorgegeben, was zu einer Minimierung der Variabilität der Daten beiträgt. Aus diesen Ergebnissen resultierten die folgenden Vorschläge für die Bearbeitung der Qualitätskomponente Makrozoobenthos im Hinblick auf die Umsetzung der EG-WRRL in der wasserwirtschaftlichen Praxis: Für die Erfassung der Organismen sollte unbedingt eine einheitliche Methode zum Einsatz kommen. Anwender dieser Methode sollten geschult werden und insbesondere hinsichtlich der Sortierung und Bestimmung sollten qualitätssichernde Maßnahmen zum Einsatz kommen. Diese Ergebnisse wurden im Teil B der vorliegenden Arbeit genutzt, um für die Bäche der Jungmoräne des Alpenvorlandes (Gewässertyp 3.1) ein Bewertungssystem für das Modul „Allgemeine Degradation“ auf der Grundlage des Makrozoobenthos zu entwickeln. Obwohl die Bewertungsergebnisse insgesamt sehr gut mit der Einstufung der Gewässer übereinstimmten, wurde in Deutschland bislang noch nie das Augenmerk auf die Wahrscheinlichkeiten gelegt, mit denen Bewertungsergebnisse zutreffen. In der vorliegenden Arbeit wurde dieser Aspekt untersucht und festgestellt, dass die Bewertungsergebnisse der Gewässer ohne Aussagekraft waren. Dies hing mit der Wahrscheinlichkeit zusammen, mit der, unter Berücksichtigung der Varianz der Metricwerte, theoretisch alle fünf Zustandsklassen zutreffen konnten. Aussagen hinsichtlich eines Sanierungsbedarfs der Gewässer konnten auf der Grundlage dieser Ergebnisse nicht getroffen werden. In der vorliegenden Arbeit konnte die Lösung dieses Problems durch eine Transformierung der Metricwerte, die mit einer deutlichen Minimierung der Varianz der Metricwerte einherging, erreicht werden. Der Aufbau des Bewertungssystems auf der Grundlage transformierter Metricwerte ließ wesentlich eindeutigere Aussagen hinsichtlich des Sanierungsbedarfs der Gewässer zu. Eine Lösung, die auch bei der (Weiter-)Entwicklung von Bewertungssystemen anderer Fließgewässertypen bzw. Qualitätskomponenten in Zukunft berücksichtigt werden sollte.