Über das Buch: Kaum ein anderer Fluss rückte in den letzten Jahren so in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses wie die Elbe. Stand sie zunächst für die Teilung zwischen Ost und West, ist die Elbe zu einem Symbol für die Einigung Deutschlands und Europas geworden. Diese Ereignisse spiegelten sich auch im ökologischen Zustand der Flusslandschaft wider. So verschlechterte sich bis zu Beginn der 1990-er Jahre die Gewässerqualität drastisch. Andererseits waren die Auen noch relativ vielfältig strukturiert. Vor diesem Hintergrund etablierte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) den Forschungsverbund „Elbe-Ökologie“. Denn eine nachhaltige Entwicklung des gesamten Einzugsgebiets erfordert wissenschaftlich basierte Handlungsstrategien, die den Strom, seine Auen und sein Einzugsgebiet als funktionale Einheit betrachten. Die drastischen Auswirkungen der Flut 2002 und der extremen Trockenheit 2003 unterstreichen dies. Diese Buchreihe schließt nun wesentliche Erkenntnislücken über das natürliche Beziehungsgefüge einer Flusslandschaft und stellt umsetzungsorientierte Konzepte vor. Der vorliegende Band 5 ist der Frage gewidmet, wie die charakteristischen Prozesse und Organismen in einem großen Flussökosystem wie der Elbe von den vorhandenen Flussbettstrukturen, insbesondere Buhnenfeldern und Unterwasserdünen, beeinflusst werden. Dies betrifft vor allem die am Sediment angesiedelten Lebensgemeinschaften, die biologischen Stoffumsetzungen und den Stoffaustausch zwischen dem Hauptstrom und den benachbarten Ökosystem-Kompartimenten. Dahinter verbergen sich weitere Fragen wie die zum Einfluss der Buhnenfelder auf Planktonentwicklung, Sauerstoffgehalt und Schwebstoffrückhalt in der Elbe, zur Funktion der kleinsten Organismen – Bakterien und Algen – für den Stoffumsatz und die Wasserqualität, sowie zur Besiedlung der verschiedenen Gewässerbereiche der Elbe durch wirbellose Tiere. Wie verändern sich Algenfracht, Schwebstoffablagerungen und die Vielfalt der Wirbellosen unter dem Einfluss des Menschen? Wird dabei das Selbstreinigungspotenzial der Elbe berührt? Was verändert sich, wenn die herkömmlichen Buhnenformen modifiziert werden? Die Fragen zeigen, dass an der Elbe Wissenschaft und Flussmanagement eng verwoben sind. Ihre Beantwortung liefert somit gleichzeitig wesentliche Grundlagen für die Bewirtschaftung der Elbe. Die genannten Fragen wurden daher – zusammen mit weiteren – in einem in den Jahren 1998 bis 2003 arbeitenden Verbund von Forschungsprojekten unter dem Titel „Strukturgebundener Stoffumsatz und Bioindikation in der Elbe“ untersucht. Der vorliegende Band fasst dessen Ergebnisse eingehender Felduntersuchungen in übersichtlicher und möglichst verständlicher Weise zusammen. So werden die Verknüpfungen zwischen den Lebensgemeinschaften der Elbe und den in einem Gewässerquerschnitt der Elbe vorhandenen Flussbettstrukturen, die jeweils eigene (mittelskalige) Lebensräume bilden, deutlich. Es werden darüber hinaus Modelle vorgestellt, die eine Prognose der Auswirkungen von Veränderungen des Flusses und seiner Struktur erlauben. In der Summe entstand ein moderner Blick nicht nur auf den faszinierenden Strom, sondern auch auf seine Erforschung. Nicht zuletzt werden zeitgemäße Entscheidungshilfen für die Planung wasserbaulicher Maßnahmen zur Verfügung gestellt. Aus dem Inhalt: Die Elbe - natürliche Bedingungen und anthropogene Veränderungen Entstehung und Gliederung des Flusslaufes Abflussverhältnisse und hydraulische Kenngrößen Stoffliche Belastungen Prozesse und Biozönosen im Pelagial des Hauptstroms Phytoplanktondynamik Pelagische Stoffumsetzung Zooplankton im Pelagial des Hauptstroms Planktische Bakterien und Einzeller Prozesse und Biozönosen in den Buhnenfeldern Hydro- und Morphodynamik Sedimentation in den Buhnenfeldern Plankton und benthische Besiedlung Bakterien und deren Stoffumsetzung Prozesse und Biozönosen an der überströmten Flusssohle Hydrodynamik Sedimentdynamik Biologische Besiedlung Mikrobieller Stoffumsatz Wechselwirkungen zwischen den Gewässerkompartimenten Wechselwirkungen zwischen Hauptstrom und Buhnenfeld Wechselwirkungen und Stoffumsatz im Interstitial Vertikale Wechselwirkungen zwischen Pelagial und Sediment im Buhnenfeld Auswirkungen von strukturellen Veränderungen und Störungen Integrierte Modellierung der Wasserbeschaffenheit mit QSim Einfluss der Buhnenfelder auf die Wasserbeschaffenheit der Mittleren Elbe Auswirkungen von wasserbaulichen Veränderungen Auswirkungen der Schifffahrt Szenarien und Entscheidungshilfen Über die Herausgeber: Dr. Martin Pusch, Biologe am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin, forscht über die Besiedlung von Bach- und Flusssedimenten durch wirbellose Tiere (Zoobenthos) sowie über die dort ablaufenden biologischen Stoffumsetzungen und ihre Auswirkungen auf das Gewässersystem. Dr. Helmut Fischer, ehem. Mitarbeiter des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), zur Zeit tätig an der Bundesanstalt für Gewässerkunde. Seine Arbeits- und Forschungsinteressen konzentrieren sich auf die Fließgewässerökologie und die mikrobielle Ökologie. |
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