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 Langjähriger Wasserstandsverlauf Bodensee-Obersee Bodensee-Wasserstände bei Konstanz (Jahresmittel) 420 [cm] Trend 1960-2006 ca. -3.2 cm/Dekade 380 340 Jahresmittel - Pegel-Jahresmittel [cm] Pegel-Jahresmittel 300 Pegel 1810 1830 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 − Gleitendes Mittel (+/-11 Jahre) Jahre − Mittelwert (1817-2006) +/- Standardabweichung Auswertungen zu Wasserstandszeitreihen des Bodensees: - KLIWA 2007 (Zum Einfluss des Klimas auf den Bodensee. Wahl B.) - LUBW 2011 (Langzeitverhalten der Bodensee-Wasserstände. Luft G., Ihringer J.) 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 (Thurgau 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) (Obersee) (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 .