Die Ergolz Als Forellengewässer Erhalten – Eine GIS-Studie
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Die Ergolz als Forellengewässer erhalten – eine GIS-Studie David Zahno Masterarbeit Betreuung: MA Geographie Dr. Juliane Krenz Universität Basel Prof. Dr. Nikolaus J. Kuhn Juli 2020 In Auftrag gegeben vom Amt für Wald beider Basel, vertreten durch Dr. Barbara I. Berli und Daniel Zopfi. Danksagung Für die Unterstützung meiner Masterarbeit möchte ich mich bedanken bei: Dr. Juliane Krenz für die Betreuung meiner Masterarbeit und die stete Unterstützung im Laufe des Arbeitsprozesses. Prof. Dr. Nikolaus J. Kuhn für die Möglichkeit, die Masterarbeit in dessen Arbeitsgruppe schrei- ben zu dürfen. Dr. Barbara Isabelle Berli als Schnittstelle zwischen den Ämtern und für die Besorgung diver- ser Daten. Daniel Zopfi für die Zusammenarbeit bei der Ausarbeitung des Massnahmenkatalogs. Dr. Jannis Epting und PhD Adrien Michel für die tatkräftige Unterstützung bezüglich den Zu- kunftsszenarien. Dr. Marin Huser und der Fachgruppe unter der Leitung von Adrian Aeschlimann für das Ein- bringen diverser Ideen. Stefanie Stutz, Regula Zahno und Stephan Zahno für das Gegenlesen und Korrigieren der Arbeit. Meiner Familie und Freunden, die mich zu jeder Zeit der Masterarbeit unterstützt haben. I Zusammenfassung Im Zuge des Pilotprogramms des Bundes «Anpassung an den Klimawandel» lancierte das Schweizerische Kompetenzzentrum Fischerei SKF das Projekt «Wasserbau und Fischerei im (Klima-)Wandel». Dabei wird in fünf Teilprojekten nach Lösungsansätzen gesucht, wie die ein- heimischen Fischarten auch bei zunehmender Wärme und Niedrigwasser Lebensraum finden. In einem Teilprojekt soll die Ergolz als Forellengewässer erhalten bleiben. Die Ergolz durch- fliesst 14 Gemeinden, mündet in den Rhein und befindet sich ausschliesslich im Kanton Ba- selland. Dieser gilt im schweizweiten Vergleich als wasserarmer Kanton. Die Abflussverhält- nisse sind dem Regime pluvial jurassien zugeordnet, da der Wasserhaushalt ausschliesslich durch Niederschläge mit einem sehr geringen Anteil an Schneeschmelze gebildet wird. Der grösste Teil der Ergolz gehört zur Forellenregion. Die kälteliebende Bachforelle (Salmo trutta) ist die Leitfischart dieser Fischregion. Sie bevorzugt sauerstoffreiches Wasser, das in den Sommermonaten nur kurzzeitig wärmer als 15 °C wird. Die letale Temperatur liegt je nach Sauerstoffgehalt bei 23 °C. Die Bachforelle lebt bereits heute mehrheitlich an der oberen Grenze ihres Temperaturtoleranzbereichs. Sie gerät zusätzlich durch das häufigere Auftreten der proliferativen Nierenkrankheit PKD, welche für die Tiere oft tödlich endet, stärker unter Druck. In der vorliegenden Studie erhält man in einem ersten Schritt anhand von Abfluss- und Temperaturdaten sowie Daten zur Fischdichte einen Gesamtüberblick der Ergolz über den Zeitraum 2009–2018. Dieser wird mit Hilfe von Berechnungen und Interpolationen visuell dar- gestellt. Er zeigt, dass die Bachforelle bereits heute stark unter Druck ist, unter anderem auf- grund einer tiefen Wasserführung und hohen Wassertemperaturen. Es wird zudem ersichtlich, welche negativen Auswirkungen das Austrocknen von Zuflüssen und Abschnitten der Ergolz selbst auf den Bachforellenbestand haben. In einem zweiten Schritt werden für zwei Ab- schnitte der Ergolz mit einem Massnahmenkatalog diverse Lösungsansätze präsentiert. Es sollen vermehrt Riffle-Pool-Sequenzen geschaffen und die Strukturvielfalt des Fliessgewäs- sers durch den Einsatz von Buhnen, Störsteinen und Totholz erhöht werden. Diese Massnah- men sollen sowohl den Fortbestand der Bachforelle sichern als auch eine ganzjährige Was- serführung der Ergolz ermöglichen. Weiter werden Modellierungen zu möglichen Zukunftssze- narien für die Ergolz präsentiert. Dabei erhält man für die Zeiträume 2053–2065 und 2078– 2090 Einblick in die Veränderungen von Abfluss und Wassertemperatur. Die Ergebnisse zei- gen, dass die im Massnahmenkatalog vorgeschlagenen Lösungsansätze möglichst rasch um- gesetzt werden müssen, wenn die Forellenregion in der Ergolz erhalten werden soll, denn durch die ganzjährige Erhöhung der Wassertemperatur verschiebt sich die Forellenregion flussaufwärts. Durch die daraus resultierende Verkleinerung der Forellenregion ist die Zukunft der Bachforelle in der Ergolz ohne gezielte Massnahmen äusserst fraglich. II Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis ...................................................................................................... VI Tabellenverzeichnis ......................................................................................................... VIII Abkürzungsverzeichnis ..................................................................................................... IX 1. Einleitung ...................................................................................................................... 1 2. Biogeographischer Hintergrund ................................................................................. 4 2.1 Untersuchungsgebiet Ergolz ................................................................................... 4 2.2 Fischregionen .......................................................................................................... 8 2.2.1 Forellenregion .................................................................................................. 9 2.2.2 Äschenregion ..................................................................................................12 2.2.3 PKD ................................................................................................................12 2.3 Ökologische Komponenten in Fliessgewässern .....................................................13 2.3.1 Abfluss ............................................................................................................13 2.3.2 Wassertemperatur ...........................................................................................13 2.4 Untersuchungsstrecken ..........................................................................................14 2.4.1 Standort Augst Fussballplatz ...........................................................................16 2.4.2 Standort unterhalb ARA Ergolz 2.....................................................................16 2.4.3 Standort Liestal Heidenloch .............................................................................17 2.4.4 Standort Itingen unterhalb ARA Ergolz 1 .........................................................17 2.4.5 Standort unterhalb Böckten .............................................................................18 2.4.6 Standort Gelterkinden Postgarage ..................................................................18 2.4.7 Standort Rothenfluh Sagi ................................................................................19 2.5 Modul-Stufen-Konzept Fische Stufe F ....................................................................20 2.5.1 Parameter 1: Artenspektrum und Dominanzverhältnis .....................................20 2.5.2 Parameter 2: Populationsstruktur der Indikatorarten .......................................21 2.5.3 Parameter 3: Fischdichte der Indikatorarten ....................................................21 2.5.4 Parameter 4: Deformation bzw. Anomalien .....................................................22 2.6 Wasserbaukonzept.................................................................................................23 3. «State of the art» .........................................................................................................25 III 4. Methodik ......................................................................................................................30 4.1 Gesamtbild der Ergolz seit 2009 .............................................................................30 4.2 Massnahmenkatalog ..............................................................................................32 4.3 Zukunftsszenarien ..................................................................................................33 4.3.1 Schweizer Klimaszenarien CH2018 ................................................................34 4.3.2 Skalierung der stündlichen Auflösung .............................................................36 4.3.3 Alpine3D .........................................................................................................36 4.3.4 StreamFlow .....................................................................................................37 5. Resultate ......................................................................................................................39 5.1 Gesamtbild der Ergolz seit 2009 .............................................................................39 5.1.1 Abfluss ............................................................................................................39 5.1.2 Wassertemperatur ...........................................................................................41 5.1.3 Fischdichte ......................................................................................................43 5.2 Massnahmenkatalog ..............................................................................................53 5.2.1 Standort Augst – unterhalb Hülftenfall .............................................................53 5.2.2 Standort Itingen ...............................................................................................57 5.2.3 Standort Liestal – Lausen ................................................................................61 5.3 Zukunftsszenarien ..................................................................................................64