In der EU-Wasserrahmenrichtlinie ist die Bewertung des ökologischen und chemischen Zustandes von Gewässern eine zentrale Aufgabe. Flüsse, Seen, Übergangsgewässer (Gewässer zwischen Land und Meer, welche einen Salzgehalt von mind. 0,5% aufweisen) und Küstengewässer werden den fünf Kategorien „sehr gut“, „gut“, „mäßig“, „unbefriedigend“ oder „schlecht“ zugeordnet. Um diese Zuordnung zu ermöglichen, wird der ökologische Zustand auf Basis der Artenzusammensetzung und Häufigkeit verschiedener Lebewesen im Gewässer ermittelt. Bestimmte Arten dienen als gute Bioindikatoren für den Gewässerzustand und werden daher zur Qualitätssicherung herbeigezogen. Die sogenannten biologischen Qualitätszielkomponenten bestehen aus:
- Phytoplankton
Phytoplankton sind winzige pflanzliche Organismen, welche aus einzelligen Algen bestehen und Photosynthese betreiben können. Aus Kohlenstoff und Nährstoffen bildet das Plankton Biomasse und erzeugt Sauerstoff. In stehenden und langsam fließenden Gewässern dient es gleichzeitig vielen anderen Lebewesen (Zooplankton, Fischen, etc.) als Nahrung und bildet somit den Beginn der Nahrungskette. Sie können Nährstoffverschmutzungen, Schadstoffverschmutzungen, organische Verschmutzungen sowie Temperatur- und pH-Veränderungen anzeigen. Phytoplankton sind für einen Großteil des produzierten Sauerstoffs in der Atmosphäre verantwortlich (etwa 70-80%). Durch die steigenden Temperaturen ist die Menge an marinen Phytoplanktons seit 1950 um etwa 40% gesunken.
- Makrophyten und Phytobenthos
Zu den Makrophyten zählen alle höheren und niederen Pflanzen, welche im Wasser wachsen und mit dem bloßen Auge wahrgenommen werden können. Blüten- und Farnpflanzen, Moose und Armleuchteralgen zählen zu dieser Gruppe. Sie erfüllen viele verschiedene Funktionen, so dienen sie als Habitat und Nahrungsquelle, zur Sohlstabilisierung und Sicherung der Uferböschung, zum Abbau organischer Stoffe, zur Aufnahme von Nährstoffen und Schwermetallen sowie zu der Erhöhung der Habitatdiversität.
Mit Phytobenthos sind Cyanobakterien und verschiedene Arten von Algen gemeint. Sie besitzen die Fähigkeit, Photosynthese zu betreiben und Biomasse zu produzieren. Sie tragen wesentlich zum Abbau von organischen und trophischen (z.B. Einbringung von Nährstoffen) Belastungen bei und bieten Lebensraum und Nahrung für aquatische Organismen.
Zu dieser Gruppe zählen auch die Diatomeen (einzellige Algen), welche neben Nahrungsquelle für aquatische Lebewesen auch als Bioindikatoren für Umweltbedingungen sehr gut dienen. Durch ihre Präsenz oder Abwesenheit kann man Rückschlüsse auf Umweltverschmutzung, Klimaveränderung und Wasserqualität ziehen.
- Benthische wirbellose Fauna
Benthische wirbellose Fauna, auch Makrozoobenthos genannt, sind wirbellose tierische Organsimen, welche die Gewässersohle besiedeln und ohne Luftsauerstoff auskommen können. Krebstiere, Schnecken, Würmer oder Muscheln zählen zu den Individuen dieser Gruppe. Im Ökosystem verwerten Makrozoobenthos das organische Material als Konsumenten und dienen gleichzeitig ebenfalls als Nahrungsgrundlage für zum Beispiel Fische. Durch ihre Bewegung (graben, kriechen) tragen sie auch zur Durchmischung (Bioturbation) von Sedimenten bei, welches die Verfügbarkeit von Nährstoffen beeinflusst. Auch sie sind gute Bioindikatoren für den Gewässerzustand.
- Fischfauna
Die Gesamtheit der Fischarten wird ebenfalls als Bioindikator für die Wasserqualität und den ökologischen Zustand herangezogen. Fische reagieren empfindlich auf Veränderungen in ihrem Lebensraum und können somit Anzeichen für diverse Probleme sein. Sie sind Teil der Nahrungskette, dienen als Schadstoffindikatoren und zählen zu den langlebigsten Organismen im aquatischen Ökosystem, was ein längeres Monitoring begünstigt. Aufgrund ihrer Körpergröße ist auch die Messbarkeit einfacher als die bei anderen Bioindikatoren.
Der Zusammenhang mit der Wasserrahmenrichtlinie
Das Hauptziel der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) besteht darin, einen guten Zustand für alle Gewässer zu erreichen. Wenn bei der ersten Bewertung eines Gewässers durch biologische Komponenten festgestellt wird, dass der Zustand mäßig, unbefriedigend oder schlecht ist, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um das Gewässer in Richtung eines guten Zustands zu verbessern. Es darf keine Verschlechterung des Zustands bei irgendeinem Gewässer auftreten. Referenzwert ist dafür ein sehr guter (naturnaher) Status.
Die biologische Bewertung muss typspezifisch erfolgen, was bedeutet, dass für die vier biologischen Qualitätselemente ökoregionale sowie naturraum- und gewässerspezifische Typen definiert wurden. Die Bewertung wird nach dem Worst Case Verfahren durchgeführt. Das heißt, die schlechteste Einzelbewertung ergibt anschließend die Gesamtwertung.
Die Beurteilung des ökologischen Gewässerzustandes spielt in der Kleinwasserkraft-Branche eine wesentliche Rolle:
Jeder menschliche Eingriff in die Natur hat Folgen. Hinsichtlich der Kleinwasserkraft werden aber eine Vielzahl an erfolgreichen Maßnahmen ergriffen, um diesen so minimal wie möglich zu halten. Studien zeigen beispielsweise, dass die Auswirkung von Kleinwasserkraftwerken auf den Gewässerzustand de facto nicht existent ist, was beispielsweise die Auswirkung auf Makrozoobethnos betrifft. (LINK)
Die Beurteilung des Gewässerzustandes ist somit insbesondere bei der Validierung von ökologischen Maßnahmen von großer Relevanz.
