Fliessgewässer interdisziplinär erforschen

Lebensräume identifizieren und bewerten

Flusslandschaften setzen sich aus einer Vielzahl von Landschaftsformen zusammen, die Habitate für verschiedene Arten beherbergen. Ein Habitat ergibt sich aus bestimmten physikalischen und biotischen Faktoren und stellt einen geeigneten Standort für das Überleben und die Fortpflanzung einer Art dar. Eines der 13 Teilprojekte befasste sich mit der Vorhersage geeigneter Lebensräume für die Deutsche Tamariske (Myricaria germanica), eine typische Pflanze auf Kiesbänken der Auen und Indikator für naturnahe Flussabschnitte. Dazu haben Forschende der VAW und der WSL ein grossräumiges ökologisches-statistisches Modell mit einem deterministischen zweidimensionalen hydrodynamischen Modell verknüpft.

Die Identifizierung und Quantifizierung von Lebensräumen ist für das Management von Flusslandschaften von grundlegender Bedeutung. Umfang und Vielfalt der Habitate sind direkt mit der Biodiversität und der ökologischen Widerstandsfähigkeit einer bestimmten Umgebung verknüpft.

Hochwasserschutz für Flussbewohner

In einem weiteren Teilprojekt untersuchten Forschende der VAW und der Eawag, wie sich ein spezifischer Typ von Revitalisierungsprojekten – die dynamische Flussaufweitung – bei einer eingeschränkten Zufuhr von Geschiebe entwickelt. In vielen Gewässern der Schweiz vermindern Barrieren oder Uferverbauungen den Geschiebeeintrag. Was bedeutet das für die Lebewesen im Fliessgewässer, insbesondere während eines Hochwassers? Denn dann sind Flussbewohner auf Refugien wie Hinterwasser oder Seitenarmen angewiesen, um sich vor den reissenden Fluten zu schützen. In den gemeinsamen Studien fanden die Forschenden heraus, dass die Geschiebezufuhr entscheidend mitbestimmt, inwieweit eine Flussaufweitung das Angebot an Refugien verbessern und damit die Artenvielfalt schützen kann.

Der Fluss reagiert

Seitliche Entlastungsbauwerke in Fliessgewässern sind eine Massnahme, um bei Hochwasserereignissen einen Teil des Abflusses auszuleiten. Die seitliche Entlastung reduziert den Durchfluss und damit die Geschiebetransportkapazität im Hauptgewässer, was zu Geschiebeablagerungen führen kann. Forschende der VAW haben die Wechselwirkung zwischen dem Abfluss über eine seitliche Entlastung und der Veränderung der Sohlenlage im Hauptgerinne mit numerischen 1D- und 2D-Modellansätzen mit der Software BASEMENT untersucht und Empfehlungen für praktische Modellanwendungen erarbeitet.

Prozesse der Feinsedimentablagerung

Fliessgewässer erstrecken sich über das zugehörige Gerinne hinaus. Die Vorländer und Auen sind aus ökologischer Sicht von besonderem Interesse. Wiederkehrende Überschwemmungen schaffen dort spezielle Bedingungen und fördern unter anderem die Ansiedlung vieler schutzbedürftiger Arten – Prozesse, die bei Flussrevitalisierungsprojekten relevant sind. Forschende der VAW und der Plateforme de Constructions Hydrauliques (PL-LCH) der EPFL haben die hydro- und morphodynamischen Prozesse der Feinsedimentablagerung untersucht und die entsprechenden Erkenntnisse im numerischen Simulationswerkzeug BASEMENT implementiert.