EAWAG news 54d (Februar 2003)
Alpine Fliessgewässer (Gesamtes Heft)
Editorial (
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Alexander J.B. Zehnder
Leitartikel
Die Ökologie alpiner Fliessgewässer
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James V. Ward
Die raue Schönheit alpiner Lebensräume ist auf allen Kontinenten
zu finden und fasziniert Geografen und Naturforscher seit jeher. Wissenschaftliche
Arbeiten über alpine Tundren beschäftigten sich überwiegend
mit Fragen zur Glaziologie, Hydrologie, terrestrischen Ökologie und Klimatologie,
dagegen erhielt die Ökologie alpiner Fliessgewässer erstaunlich
wenig Aufmerksamkeit. Deshalb initiierte die EAWAG eine umfassende Studie
zur Ökologie alpiner Fliessgewässer mit Probenahmen über den
gesamten Jahreszyklus. Unsere Ergebnisse zeigen, dass alpine Ökosysteme
ein viel grösseres Mass an Heterogenität aufweisen als bisher angenommen,
und dass die Dynamik der Auen und des Grundwassers eine wichtige Rolle für
die Strukturierung der Lebensräume spielt. Optimale Bedingungen für
die biologische Aktivität herrschen in Gletscherbächen vom Spätherbst
bis in den Frühwinter.
Forschungsberichte
Gletscherbäche in der Schweiz: ein dominierendes
Element alpiner Landschaften
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Christopher T. Robinson
Gletscherbäche sind wichtige Elemente der alpinen Landschaft in der
Schweiz. Die wenigen bisher bekannten ökologischen Untersuchungen in
Gletscherbächen wurden fast ausschliesslich während der Sommermonate
durchgeführt und beschränkten sich meist nur auf einen Gletscherbach.
Ziel unseres Projektes war es deshalb, die zeitliche und räumliche Variabilität
verschiedener Gletscherbäche zu erfassen. Dazu wurden Gletscherbäche
in den Schweizer Alpen ausgewählt und im Verlauf eines Jahreszyklus hinweg
untersucht. Eines der wichtigsten Resultate ist, dass die biologische Aktivität
im Herbst und Winter am höchsten ist und nicht wie erwartet im Sommer.
Alpine Seeausflüsse: aussergewöhnliche
alpine Gewässertypen?
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Mäggi Hieber
Fliessgewässer, die aus Seen austreten, sind einzigartige aquatische
Ökosysteme, die sowohl von See- als auch von Bachorganismen besiedelt
werden. In alpinen Gebieten können Seeausflüsse entweder rhithralen
(gespeist durch Schneeschmelzwasser) oder kryalen (gespeist durch Gletscherschmelzwasser)
Ursprungs sein. Obwohl alpine Seeausflüsse ein wichtiges Element alpiner
Landschaften sind, ist erstaunlich wenig zur Ökologie dieser charakteristischen
Fliessgewässersysteme bekannt. Untersuchungen der EAWAG haben gezeigt,
dass sie sich wesentlich von Seeausflüssen tieferer Lagen und anderen
alpinen Fliessgewässern unterscheiden.
Val Roseg: eine glaziale Schwemmebene in
den Schweizer Alpen
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Urs Uehlinger
Das obere Val Roseg in den östlichen Schweizer Alpen beherbergt ein hydro-morphologisch
vielfältiges Flussökosystem, das stark durch den Abfluss des Roseg-
und Tschiervagletschers geprägt ist. Das Val Roseg bietet einer ausgedehnten
glazialen Schwemmebene Platz, die Gegenstand einer umfassenden Ökosystemstudie
war.
Habitatdynamik in der Schwemmebene des Val
Roseg
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Klement Tockner
Schwemmebenen sind sehr komplexe und dynamische, aber auch stark gefährdete
Ökosysteme. Sie zeichnen sich durch eine hohe Habitatheterogenität
aus und werden von einer Vielzahl von Organismen besiedelt, die an diese Heterogenität
angepasst sind. In der proglazialen Schwemmebene des Val Roseg ergibt sich
die Heterogenität aus der grossen Vielfalt an Gerinnetypen und dem ausgeprägten
Expansions- und Kontraktionszyklus des gesamten Gewässernetzes.
Dynamik organischen Materials in alpinen
Fliessgewässern
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Urs Uehlinger
Benthische Algen und organisches Material, das aus der terrestrischen Umgebung
eingetragen wird, bilden die Nahrungsgrundlage für die Konsumenten und
Destruenten in Fliessgewässern. Beide Ressourcen sind im Einzugsgebiet
des Val Roseg stark begrenzt. Experimente mit künstlich exponiertem Falllaub
deuten jedoch darauf hin, dass das Potenzial, organisches Material umzusetzen,
viel grösser ist als generell angenommen.
Ökologische Zeitfenster in glazialen
Fliessgewässerökosystemen
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Urs Uehlinger
In alpinen Gewässern und insbesondere Gletscherbächen herrschen
fast während des ganzen Jahres harsche Umweltbedingungen. Nur kurze Zeit,
nämlich nach Beginn und vor Ende der sommerlichen Gletscherschmelze,
sind Abfluss-, Licht-, Temperatur- und Nährstoffbedingungen für
benthische Lebensgemeinschaften relativ günstig.
Biodiversität in der hyporheischen Zone
eines Gletscherbachs
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Florian Malard
Ein wichtiger Lebensraum in Fliessgewässern ist die hyporheische Zone,
die unterhalb des Bachbetts liegt und von einer charakteristischen Fauna besiedelt
wird. Nur wenig ist jedoch über die hyporheische Zone in Gletscherbächen
bekannt. Da die Lebensbedingungen im Gletscherbach sehr harsch sind, erwarteten
wir, dass die hyporheische Zone wesentlich zur Diversität der Wirbellosenfauna
beiträgt. Unsere Untersuchungen im Rosegbach zeigten, dass eine Reihe
aquatischer Taxa permanent in der hyporheischen Zone vertreten sind. Weiter
deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass die hyporheische Zone der wichtigste
Zuwanderungsweg stromaufwärts ist und als Reservoir für die Besiedelung
von Lebensräumen an der Gewässersohle dient.
Biodiversität der Wirbellosenfauna in
Fliessgewässern des Val Roseg
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Peter Burgherr
Alpine Gletscherbäche sind häufige und prägende Elemente der
Hochgebirgslandschaft. Wir bestaunen ihre wilde und ungezähmte Natur,
sind uns aber kaum bewusst, dass diese harschen Lebensräume von einer
vielfältigen und charakteristischen Fauna besiedelt werden. Doch ist
die Biodiversität alpiner Fliessgewässer aufgrund ihrer Empfindlichkeit
gegenüber klimatischen Veränderungen und dem stetig zunehmenden
Druck durch mannigfaltige menschliche Aktivitäten stark gefährdet.
Habitatfragmentierung und genetische Diversität
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Michael T. Monaghan
Die Fragmentierung natürlicher Lebensräume hat wichtige Konsequenzen
für die Verbreitung von Organismen und die genetische Struktur der Populationen.
In den letzten vier Jahren haben wir untersucht, wie sich die Fragmentierung
alpiner Fliessgewässer durch natürliche Seen und künstliche
Stauseen auf aquatische Insekten auswirkt. Dabei fanden wir, dass fragmentierte
Populationen von Baetis alpinus genetisch unterschiedlich waren; jedoch nur
dann, wenn geologisch alte Seen die Populationen trennten. Dagegen zeigten
sich keine genetischen Unterschiede zwischen Populationen, die durch Stauseen
getrennt waren; dies deutet daraufhin, dass die Zeitspanne seit Fragmentierung
zu kurz war, um sich auf genetischer Ebene niederzuschlagen.
Wie reagieren Fliessgewässer auf künstliche
Hochwasser?
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Christopher T. Robinson
Staudämme verändern das Abflussregime und haben damit oft einen
grossen Einfluss auf die Zusammensetzung und Dichte der Lebensgemeinschaft,
die im darunter liegenden Fliessgewässer angesiedelt ist. Unsere Frage
war deshalb, ob künstliche Hochwasser die ökologische Integrität
der so beeinträchtigten Fliessgewässer verbessern können. Zu
diesem Zweck wurden drei künstliche Hochwasser im Spöl unterhalb
des Lago-di-Livigno-Stausees ausgelöst. Jeweils im Anschluss untersuchten
wir die Algen- und Zoobenthospopulationen. Unsere Ergebnisse weisen darauf
hin, dass künstliche Hochwasser die ökologische Situation an abflussregulierten
Fliessgewässern verbessern können.
Forum
Gewässerforschung im Schweizerischen
Nationalpark
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Thomas
Scheurer
Seit über 80 Jahren wird im Schweizerischen Nationalpark geforscht.
Dabei interessierten sich vor allem Botaniker und Zoologen für dieses
von menschlichen Eingriffen weitgehend unberührte Gebiet. Erst der Bau
der Spölkraftwerke, bei dem der Spöl im Lago di Livigno aufgestaut
wurde, rief auch die Limnologen auf den Plan. Weltweit einmalig ist das zur
Zeit durchgeführte Projekt zur Revitalisierung des Spöl durch künstliche
Hochwasser. Es hat zum Ziel, das Restwasserregime zu optimieren und den Spöl
in einen möglichst ursprünglichen Zustand rückzuführen.
In Kürze
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Publikationen
Wünsche und Anregungen sind an die EAWAG news Redaktion Martina Bauchrowitz zu richten.