Wissenschaftliches Monitoring der Weiß

Die Weiß ist ein 18,1 km langer Mittelgebirgsbach mit einem Einzugsgebiet von circa 72 km² und ist ein Zufluss der Sieg im Kreis Siegen-Wittgenstein in Nordrhein-Westfalen. Die Weiß entspringt 1,6 km südlich von Wilgersdorf und mündet in Siegen-Mitte in die Sieg. Im Rahmen der EU-Wasserrahmenrichtlinie sind in naher Zukunft verschiedene Umstrukturierungs- und Umbaumaßnahmen der Weiß auf dem Siegener Kreisgebiet geplant (Abbau von vier Wehren).

Die Maßnahmen sollen der Verbesserung der Gewässerqualität und der Durchgängigkeit für wandernde Tierarten dienen. Diese Umbau-und Umstrukturierungsmaßnahmen gilt es im Rahmen einer Dissertation unter Leitung von Frau Prof. Dr. Klaudia Witte zu evaluieren. Hierzu muss zunächst der Ist-Zustand an 12 festgelegten Messstellen erfasst werden um die Auswirkungen der Umbaumaßnahmen sowohl über einen kurzfristigen als auch über einen längerfristigen Zeitraum abschätzen zu können. Der 6,3 km lange, zu untersuchende Abschnitt der Weiß beginnt am Klärwerk an der Grenze zu Wilnsdorf und endet mit der Mündung der Weiß in die Sieg in Siegen-Mitte. Eine zentrale Frage ist hierbei, wie schnell und umfassend sich die Umbaumaßnahmen auf die Artenzusammensetzung und Biodiversität auswirken. Der Erfassungszeitraum des wissenschaftlichen Monitorings beginnt im Herbst 2012 und endet 2016. Durch den erhöhten Beprobungs- und Kartierungsaufwand soll ein detalliertes Bild des Zustandes der Weiß erstellt werden um die Auswirkungen der Umstrukturierungs- und Umbaumaßnahmen exakter bewerten zu können. Selbst kleinste Veränderungen können somit erfasst werden. Dieses Projekt soll eine Vorbildfunktion für andere Gewässermaßnahmen nach WRRL haben.Das Forschungsprojekt wird finanziert durch die Bezirksregierung Arnsberg und den Entsorgungsbetrieben der Stadt Siegen.

Monitoringprogramm

Da aquatische Ökosysteme einen wichtigen Lebensraum für verschiedene Pflanzen und Tiere darstellen und die Lebensgemeinschaften eng miteinander in Verbindung stehen, erfolgt die Erfassung des ökologischen Zustandes an Hand mehrerer biologischer Komponenten:

·         Makrozoobenthos

Unter Makrozoobenthos versteht man alle am Gewässerboden lebenden Tierarten, welche noch mit bloßem Auge zu erkennen sind. Je nach Belastungssituation kann die Zusammensetzung der tierischen Lebensgemeinschaften Aufschluss über die organische Belastung, strukturellen Vielfalt und somit auch über den ökologischen Zustand eines Gewässers geben.

·         Fischfauna

Die Erfassung der Fischfauna mit Hilfe von Elektrobefischungen kann Aufschluss darüber geben, in wie weit ein Gewässer durch Querbauwerke oder Staueinflüsse belastet ist. Außerdem dient die Fischfauna als Indikator für Habitatvielfalt und Wärmebelastung. 

·         Makrophyten / Phytobenthos

Makrophyten (Wasserpflanzen) und Phytobenthos (Bewuchs der Gewässerböden) eignen sich für die Bewertung der Trophie (Nährstoffangebot), sie geben Aufschluss über die strukturelle Vielfalt und dienen als Indikatoren für Versauerung oder Versalzung. 

·         Phytoplankton

Das Phytoplankton (im Freiwasser schwimmende Algen) stellt ebenfalls ein guter Indikator für die Verfügbarkeit von Nährstoffen in einem Gewässer dar und dient somit als Anzeiger für die Eutrophierung. Das Phytoplanktonvorkommen wird aber zudem noch von der Wasseraufenthaltszeit, der Beschattung und von morphologischen Veränderungen beeinflusst. 

·         Erfassung der Drift

Organismen in Fließgewässern werden häufig abgetrieben (Drift). Sowohl starke Hochwasserereignisse, als auch das Vorhandensein von toxischen Substanzen kann ein Auslöser für das Abdriften von benthischen wirbellosen Organismen sein. Neben dieser Notabdrift existiert jedoch auch eine normale Abdrift, welche nicht nur zufällig stattfindet, sondern auch als Verbreitungshilfe dienen kann. Mit Hilfe von Driftnetzen kann die Abdrift von wirbellosen Organismen ermittelt werden. Durch die Erfassung der Drift kann auf die Güte des Nahrungsnetzes in der Weiß geschlossen werden.

·         Kartierung Hydromorphologie

Mit Hilfe einer hydromorphologischen Kartierung wird die Laufentwicklung, die Breiten- und Tiefenvarianz, die Substratbedingungen und die Struktur der Uferzone dokumentiert. Eine Veränderung der Hydromorphologie kann nicht nur durch starke Hochwasserereignisse, sondern auch durch Umstrukturierungs- und Umbaumaßnahmen hervorgerufen werden und kann ebenfalls Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften im und an der Weiß haben. 

·         Kartierung Ufervegetation

Auch die Erfassung der Ufervegetation kann Aufschluss über die Trophie, die strukturelle Vielfalt geben und als Indikatoren für Versauerung oder Versalzung im Uferbereich dienen. 

·         Ornithologische Kartierung

Da im Rahmen der geplanten Umbau- und Umstrukturierungsmaßnahmen eventuell neue Brutmöglichkeiten für bestimmte Vogelarten wie Wasseramsel, Gebirgsstelze und Eisvogel geschaffen werden könnten, erfolgt eine Kartierung der relevanten Vogelarten. Neben den hier beschriebenen, biologischen Parametern, soll im Rahmen des Monitorings ebenfalls folgende Parameter bei jeder Probennahme mitbestimmt werden: 

• Temperatur
• pH-Wert
• Fließgeschwindigkeit
• Sauerstoffgehalt
• elektrische Leitfähigkeit

Aktuelles

Universität Siegen begleitet Wehrumbauten an der Weiß

Projekt bietet Einblicke in die natürliche Entwicklung des Gewässers 

In den nächsten Jahren sollen die Wehre an der Weiß umgebaut werden. In Fauna und Flora wird sich deshalb einiges verändern. Die Biologin Marina Nowak wird diesen Prozess durch Untersuchungen im und am Gewässer begleiten; dies geschieht unter wissenschaftlicher Beteiligung von Prof. Dr. Klaudia Witte, Leiterin der Biologie im Department Chemie-Biologie der naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Siegen. Der Umbau der Wehre gibt wichtige Einblicke in die natürliche Entwicklung eines durch den Menschen bis heute stark beeinflussten Gewässers. Er wurde durch den Entsorgungsbetrieb der Stadt Siegen initiiert und wird vom Land NRW gefördert. Die Begleitung des Umbaus durch die Universität Siegen unterstreicht die wissenschaftliche Bedeutung der Uni für die Region. Informationen aus vielen Bereichen fließen bei diesen Aufgaben zusammen und wurden bei einem ersten Treffen ausgetauscht.Für die Beteiligten war es ein gelungener Startschuss zu diesem interessanten Projekt. 

Auf dem Bild von links nach rechts: Marina Nowak (Universität Siegen), Gerhard K. Kötter (Fischereigenossenschaft Siegen), Prof. Dr. Klaudia Witte (Universität Siegen), Hermann Joseph Wagener (ESi), Dr. Martin Wiedemann (Umweltamt Siegen), Karl-Heinz Müller (Fischereibeauftragter), Jürgen Eiteneuer (Untere Wasserbehörde), Marianne Müller (Pächterin), Marina Mark (Umweltamt Siegen) und Renate Brühl (ESi).