Abteilung Systemanalyse, Integrated Assessment und Modellierung

Anthropogene Einflüsse auf die Lebensgemeinschaften in Schweizer Fliessgewässern

Für effizientes Gewässermanagement ist ein grundlegendes Verständnis des Einflusses menschlicher Aktivitäten auf die Struktur und Funktion dieser Ökosysteme wichtig. In diesem Projekt möchten wir vorhandene Monitoring-Daten verschiedener nationaler und kantonaler Untersuchungsprogramme aus der Schweiz gemeinsam auswerten. Ziel des Projektes ist es, die Ursache-Wirkungsbeziehungen zwischen anthropogenen Stressoren und der Zusammensetzung der Artengemeinschaften von Fischen und Makroinvertebraten besser zu verstehen. Dazu werden verschiedene natürliche und anthropogen beeinflusste Umweltfaktoren einbezogen. Dazu gehören landwirtschaftliche und urbane Einflüsse auf die Wasserqualität, Temperatur, Ökomorphologie, Strömungsbedingungen, hydrologische Beeinflussung durch Wasserkraftwerke, Höhenlage und Kolonisierungspotenzial. Wir werden sowohl mit statistischen als auch mit mechanistischen Modell-Ansätzen arbeiten. Zu diesem Zweck werden wir verschiedene Charakteristika der Lebensgemeinschaften auf ihre Eignung als abhängige Variable testen. In Frage dafür kommen Eigenschaften basierend auf der taxonomischen Zusammensetzung, der Zusammensetzung biologischer und ökologischer Eigenschaften (Traits) und Nahrungs-Netzwerk-Eigenschaften zur Verknüpfung von Struktur und Funktion der Lebensgemeinschaften.

 

Das Projekt ist in drei Teile gegliedert:

  1. Mit Hilfe multivariater statistischer Analysen werden wir anthropogene Einflüsse auf die Artengemeinschaften von Makroinvertebraten und Fischen untersuchen, basierend auf existierenden Monitoring Daten verschiedener Schweizer Programme.
  2. Mit detaillierten Analysen von Nahrungsnetzen und Ernährungsstrategien verschiedener Schlüsselarten an ausgewählten Stellen werden wir den Einflusses verschiedener Belastungs-Situationen auf die Struktur und Funktion der Artengemeinschaften untersuchen.
  3. Basierend auf den Erkenntnissen der ersten beiden Teilprojekte werden wir das mechanistische Model Streambugs zur Vorhersage der Artengemeinschaften von Makroinvertebraten verbessern, auf die im zweiten Teil untersuchten Stellen anwenden und damit Hypothesen zu Ursache-Wirkungsbeziehungen testen und die Vorhersagekraft der mechanistischen und der statistischen Modelle evaluieren.

Hauptziel dieses Projektes ist es, Empfehlungen zur Identifikation menschlicher Einflüsse auf die Lebensgemeinschaften in Schweizer Fliessgewässern abzuleiten.