Hydrologische und biologische Veränderungen in den Ausstrombereichen des Bodensees

Bernd Wahl Institut für Seenforschung, LUBW

Mai 2018

Bilder: Google Earth Die Ausstrombereiche des Bodensees

Stiegener Enge Konstanzer Trichter bis Stein a.R. Seerhein Ermatinger Becken Pegel-Jahresmittel [cm] Pegel-Jahresmittel [cm]

1810 300 340 380 420 Langjähriger WasserstandsverlaufBodensee − − Mittelwert Gleitendes Auswertungenzu - - LUBW 2011(Langzeitverhalten der Bodensee KLIWA 1830

(1817 Mittel 2007 (Zum2007 EinflussdesKlimas denauf Bodensee. WahlB.) 1850 -

2006 Wasserstandszeitreihen (+/ Bodensee - 11 ) +/ Jahre 1870 -

Standardabweichung - ) Wasserstände bei (Jahresmittel)

1890

des Bodensees: - 1910 Wasserstände.Luft G., Jahre

1930

1950 Ihringer ca. Trend1960

J.) - - 1970

Obersee 3.2 cm/3.2

- Dekade 2006 1990

2010 Erosion in den Ausflussbereichen

Zerstörung prähistorischer Relikte / Pfahlbauten in den Ausstrombereichen des Ober- und des Untersees

Luftbild O. Braasch Bild: M. Mainberger Graphik: M. Mainberger

Erodierende Kalkkrusten und Archäologische Untersuchungen ( und prähistorischer Pfahl im Baden-Württemberg) und Bergung prähistorischer Konstanzer Trichter Pfahlbauten beim Orkopf / Stiegener Enge Mess- und Modelluntersuchungen (ISF 2014/2016)

Hintergrundbild: Google Earth Messung und Modell: ISF

Geschwindigkeit in m/s Pegelanalysen (Praktikumsarbeiten Pflugbeil Th. (2014), Quick F. (2016); Kooperation BAFU und Kanton Thurgau) ()

(Untersee) 332 cm 332 cm Mittlere Wasserständen 1985 bis 2015 Friedrichshafen (FN) Konstanz (KN) 324 cm Seerhein (SR) 313 cm 313 cm 283 cm Pegelanalysen Berlingen (BL) Radolfzell (RZ) Stein a.R. (ST)

Neuhausen (NH) Obersee Seerhein Untersee Obersee - Untersee: ∆ 19 cm Untersee - Stein a.R.: ∆ 30 cm Hochrhein

Obersee - Stein a.R. +24 cm +27 cm

Seerhein - Stein a.R.

Untersee – Stein a.R. +11 cm +9 cm

Obersee - Untersee +13 cm +18 cm

Seerhein - Untersee

Obersee – Seerhein/Konstanz

Zunahme bis 2015 vs. 1985 – 2006 Update bis 2017 (abgeleitet aus aktuellen Analysen des BAFU) 332 cm 332 cm Mittlere Wasserständen 1985 bis 2015 Friedrichshafen (FN) Konstanz (KN) 324 cm Seerhein (SR) 313 cm 313 cm 283 cm Pegelanalysen Berlingen (BL) Radolfzell (RZ) Stein a.R. (ST)

Neuhausen (NH) Obersee Seerhein Untersee Obersee - Untersee: ∆ 19 cm Untersee - Stein a.R.: ∆ 30 cm Hochrhein

Jahreszeitliche Wasserstandsdifferenzen

Obersee - Stein a.R. Obersee - Untersee Untersee – Stein a.R. 332 cm 332 cm Mittlere Wasserständen 1985 bis 2015 Friedrichshafen (FN) Konstanz (KN) 324 cm Seerhein (SR) 313 cm 313 cm 283 cm Pegelanalysen Berlingen (BL) Radolfzell (RZ) Stein a.R. (ST) W Neuhausen (NH) Obersee W Seerhein W Untersee Obersee - Untersee: ∆ 19 cm Q Untersee - Stein a.R.: ∆ 30 cm Hochrhein

Analyse der Beziehung zwischen Pegelständen (W) und Abflussmenge (Q) im Hochrhein

Konstanz Residuen-Analyse (Obersee) Berlingen (Untersee) Stein a.R.

Ergebnis: Aufstau im Untersee und im Obersee Erklärungen und Hypothesen Ursachen der Veränderung?

Wandel im Makrophytenbestand?

 Ausbreitung des Schweizer Laichkrauts (Potamogeton helveticus)

 dichte, wintergrüne Bestände mit hohem Fließwiederstand Bilder: Dienst / Mainberger für Thurgau und BAFU Bildvergleich Konstanzer Trichter Satellitenbild Google Earth 7.4.2006 Bildvergleich Konstanzer Trichter Satellitenbild Google Earth 30.3.2010 Bildvergleich Konstanzer Trichter Satellitenbild Google Earth 2.4.2012 Bildvergleich Konstanzer Trichter Orthophoto Projekt Tiefenschärfe 29.3.2014 Bildvergleich Konstanzer Trichter Drohnen-Befliegung 20./21. März 2017 Erfassung der aktuellen Makrophytenverteilung Kooperation Kanton Thurgau, BAFU, ISF/LUBW

März 2017: Orthophotos August 2017: Orthophotos + Makrophytenkartierung

Beispiel Ermatinger Becken Erfassung der aktuellen Makrophytenverteilung

Beispiel: Seerhein/Ermatinger Becken Erfassung der aktuellen Makrophyten- verteilung

Beispiel: Seerhein/Ermatinger Becken Mögliche Erklärungen für die aktuellen Veränderungen?

Veränderte Umweltbedingungen ? • Nährstoffrückgang; Rückkehr zu Verhältnissen wie im frühen 20. Jhd. (vgl. Baumann) • Klimatische Veränderung; z.B. Auswirkung auf Blüte und Samenbildung • ... ? ... Auswirkungen 450 Veränderung - [1888 - 1959] - [1960 - 1989] der saisonalen [1990 - 2007] 400 - [2008 - 2017] Wasserstände -

350

Pegel[cm] Konstanz 300

J F M A M J J A S O N D Monat

 Erhöhte mittlere saisonale Wasserstände 2008 – 2017 gegenüber 1990 – 2007  Im Mittel günstigere Wasserstände für die Schifffahrt  Wirkung auf Uferzone und Feuchtgebiete (Erosion/Anlandung, Ökologie)

• Veränderte Lebensräume in den Ausstrombereichen: Fische, Muscheln, Wasservögel, ...

• Veränderte Strömungsverhältnisse in den Ausstrombereichen; Auswirkung auf Erosion/Ablagerung

Bild: Dienst / Mainberger Werkvertrag Thurgau / BAFU Ausblick und Fragestellungen Ausblick und Fragestellungen

• Monitoring und Analyse der Entwicklung - Optimierung des Monitoring - Auswertung aktueller und historische Daten

• Verständnis der Vorgänge - Auswirkung von Makrophyten auf Strömungs- und Abflussverhältnisse - Erosion/Ablagerung, biogene Stabilisierung der Gewässersohle - Biologie der Makrophyten, v.a. des Schweizer Laichkrauts - Folgen für das Ökosystem: Fische, Muscheln, Wasservögel, ...

Vielen Dank

Bernd Wahl Institut für Seenforschung, LUBW

Bilder: Google Earth