Gewässerrenaturierung: Vielfalt steigt, Funktionen nicht zwangsläufig
Mit der im Jahr 2024 verabschiedeten EU-Wiederherstellungsverordnung (W-VO) wurde die Wiederherstellung von Ökosystemfunktionen als Ziel der Renaturierung von Fließgewässern festgeschrieben. Allerdings konzentrieren sich bisherige Renaturierungsmaßnahmen überwiegend auf die morphologische Gestaltung der Gewässer. Eine vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordinierte Metaanalyse zeigt, dass diese Maßnahmen nicht automatisch zur Wiederherstellung der ökologischen Funktionen führen. Die Forschenden empfehlen daher, Monitoring und Erfolgskontrollen künftig stärker auf funktionelle Indikatoren auszurichten und Renaturierungen gezielter auf die Wiederherstellung spezifischer Funktionen zu fokussieren.
Auswirkungen menschlicher Eingriffe auf Fließgewässer
In Europa wurden zahlreiche Flüsse und Bäche durch Querbauwerke, befestigte Ufer, Sohlenbefestigungen sowie Begradigungen und Kanalisierungen stark verändert. Dies spiegelt sich im schlechten ökologischen Zustand vieler Gewässer wider: Nach Angaben des Umweltbundesamtes erreichen weniger als 10 % der deutschen Flüsse und Bäche einen mindestens guten ökologischen Zustand. Die Folgen sind ein Rückgang der Artenvielfalt sowie eine verminderte Selbstreinigungskraft und Widerstandsfähigkeit der Gewässer. Renaturierungsmaßnahmen zielen darauf ab, diese Beeinträchtigungen zu mildern und die ökologische Qualität zu verbessern. Typische Maßnahmen umfassen die Neugestaltung von Gewässerverläufen, Entfernung von Querbauwerken, Wiederanbindung von Auen, Bepflanzung der Uferbereiche und das Einbringen von Totholz. Diese Eingriffe können sich positiv auf die Biodiversität auswirken.
Metaanalyse zu Ökosystemfunktionen und Biodiversität
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des UFZ analysierte 66 wissenschaftliche Studien, um den Einfluss von Renaturierungsmaßnahmen auf Ökosystemfunktionen und Biodiversität zu bewerten. Die Untersuchung basierte auf Daten von 281 Fließgewässern aus Europa, Nordamerika, Asien und Ozeanien. Aus 27 erfassten funktionellen Parametern standen für neun ausreichend vergleichbare Daten zur Verfügung, darunter Bruttoprimärproduktion, Nährstoffaufnahme, Denitrifikation und Zersetzung organischer Substanz. Diese Funktionen spiegeln zentrale ökologische Prozesse wider, die Auskunft über die Funktionsweise der Gewässerökosysteme geben.
Beispielsweise produzieren Algen und Wasserpflanzen bei der Bruttoprimärproduktion organische Biomasse aus Sonnenlicht und Nährstoffen. Die Denitrifikation, bei der Mikroorganismen Nitrat in gasförmigen Stickstoff umwandeln, kann auch zur Emission von Lachgas führen, einem starken Treibhausgas.
Ergebnisse und Interpretation
- Die Renaturierung verbesserte zwar biologische Strukturen, führte jedoch nicht automatisch zu einer Wiederherstellung der Ökosystemfunktionen.
- Von den neun untersuchten Funktionen zeigte nur die Denitrifikation in renaturierten Gewässerabschnitten signifikant geringere Werte als in degradierten Bereichen.
- Ein Rückgang der Denitrifikation kann auch auf einen geringeren Stickstoffeintrag hindeuten, was nicht zwangsläufig eine Verschlechterung bedeutet.
- Für die übrigen Funktionen konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden.
- Biologische Strukturmerkmale wie Artenvielfalt, Häufigkeit und Biomasse zeigten hingegen durchschnittlich positive Veränderungen nach Renaturierungen.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass herkömmliche Renaturierungsmaßnahmen allein meist nicht ausreichen, um alle Ökosystemfunktionen messbar zu verbessern. Eine Bewertung der Funktionswiederherstellung ist nur möglich, wenn geeignete Referenzbedingungen bekannt sind.
Bedeutung funktioneller Indikatoren und zukünftige Anforderungen
Obwohl die EU-Biodiversitätsstrategie 2030 und internationale Abkommen wie das Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework die Wiederherstellung von Ökosystemfunktionen fordern, spielen diese in der Praxis der Renaturierungsbewertung bislang eine untergeordnete Rolle. Die Erfassung funktioneller Parameter ist oft aufwendig, und es fehlen international einheitliche Standards sowie Referenzwerte, wie sie für die Biodiversität bereits existieren.
Mit der EU-WVO wurde die Wiederherstellung von Ökosystemfunktionen jedoch zu einem verbindlichen Ziel erklärt. Dies erfordert eine direkte Messung und Bewertung dieser Funktionen anhand geeigneter Referenzbedingungen. Daraus können funktionelle Indikatoren für die Erfolgskontrolle abgeleitet werden.
Dr. Mario Brauns, Koordinator der Studie, betont: „Der Handlungsbedarf liegt vor allem in der Weiterentwicklung und Standardisierung funktioneller Indikatoren für die Praxis. Monitoring und Erfolgskontrolle müssen um diese Parameter ergänzt werden.“ Die wissenschaftlichen Methoden zur Messung sind bereits etabliert; nun gilt es, sie mit Referenzwerten zu verknüpfen und in bestehende Monitoring- und Berichtssysteme zu integrieren.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Dr. Mario Brauns
UFZ-Department Fließgewässerökologie
E-Mail: mario.brauns@ufz.de
Originalpublikation
Ulrike Haase et al.: Hydromorphological restoration of streams does not ensure the recovery of ecosystem functioning, Global Change Biology, https://doi.org/10.1111/gcb.71126
