Kernfragen
- Mit welchen Methoden können wir zukünftige Änderungen der Gewässergüte und des ökologischen Zustands der Spree durch Wassermengenmanagement und Klimawandel einschätzen und bewerten?
- Welche Auswirkungen haben Klimawandel und Wassermengenmanagement auf die Gewässergüte und den ökologischen Zustand der Spree?
- Kann Wassermengenmanagement den ökologischen Zustand der Spree verbessern?
Herausforderungen und Motivation
Die Spree in ihrem Verlauf vom Unterspreewald nach Berlin unterliegt vielfältigen menschlichen Einflüssen. Durch frühere Ausbaumaßnahmen fließt die Spree in einem für geringe Abflüsse zu breiten und tiefen Profil. Gleichzeitig beeinflussen Klimawandel, Wassermengenmanagement und der sich vermindernde Braunkohletagebau den Abfluss der Spree. Der große Querschnitt sowie Uferbefestigungen und Uferrehnen tragen im Zusammenspiel mit der veränderten Abflussdynamik dazu bei, dass der Fluss seltener ausufert, ökologisch wichtige Überschwemmungen der flussnahen Aueflächen seltener werden und sich die für Fische wichtige Verbindung mit Altgewässern verschlechtert. Morphologische Veränderungen wirken also zusammen mit Veränderungen des Abflussregimes auf die Ökologie ein. Zudem ist die Spree auch chemisch durch Sulfat und Nährstoffe belastet.
Konzept und Methoden
Ziel des Teilprojekts ist es, nach Analyse des Gewässerzustands der Unteren Spree zukünftige Veränderungen zu projizieren und Empfehlungen für einen ökologisch begründeten Mindestabfluss zu erarbeiten. Hierfür werden unterschiedliche Konzepte zur Mindestwasserbemessung angewendet. Das Landesniedrigwasserkonzept Brandenburg nutzt die Bewertungen nach Wasserrahmenrichtlinie. Es basiert auf einem statistischen Zusammenhang zwischen der mittleren Niedrigwasserabflussspende eines Gewässers und der Bewertungsklasse der Qualitätskomponenten Makrozoobenthos und/oder Fische. Somit ließen sich über diesen Zusammenhang die Folgen veränderter Niedrigwasserabflüsse abschätzen. Das Konzept erscheint praktikabel und konform mit gültigen Bewertungsverfahren. Allerdings handelt sich um ein statistisches Verfahren, das keine funktionellen Zusammenhänge betrachtet und somit nur gültig für den bisherigen Erfahrungsraum ist. Zudem werden Änderungen der Wassertemperaturen nicht betrachtet.
Deswegen werden die Effekte auf das Ökosystem zusätzlich mit dem Gewässergütemodell QSim der Bundesanstalt für Gewässerkunde untersucht. QSim ist ein prozessbasiertes Modell, das wichtige Variablen wie Abfluss und Wassertemperatur mit Prozessen wie Algenwachstum, Sauerstoffproduktion und Sauerstoffzehrung verknüpft. Hier werden also Variablen betrachtet, die nicht primär relevant für die formale ökologische Bewertung sind, aber für das Ökosystem und für dessen Nutzung von höchster Bedeutung. Im Projekt neu entwickelt wird ein Modul für die Sulfatkonzentration. Das Modell erfordert eine umfassende („holistische“) Betrachtung und verbessert so das Verständnis für die Zusammenhänge im System. Veränderungen der Wassertemperaturen, des Abflusses und der Fließgeschwindigkeiten bildet solch ein Modell in der Regel gut ab. Allerdings ist das Modell in Aufbau und Betrieb aufwändig. Die Modellunsicherheit bei den ökologischen Größen ist hoch; Grund hierfür sind das komplexe Gewässernetz und die komplexen ökologischen Wirkungszusammenhänge im Spreegebiet, die nicht vollständig in Modellen abgebildet werden können. Auch naturschutzfachliche Aspekte werden im Projekt untersucht, wobei insbesondere stark gefährdete Arten der Rote Liste und geschützte Biotope betrachtet werden.
