Abschlussbericht (pdf | 14,1 MB) - Wupperverband

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Da sich zwischen beiden Streckenabschnitten weder die wachstumsfördernde P- noch
Lichtverfügbarkeit erkennbar unterscheiden, kann man davon ausgehen, dass dem
unterschiedlichen Temperaturregime hier eine Schlüsselrolle zukommt. So ist das in
Müngsten (km 32,0) bereits im April auftretende „frühsommerliche“ Aufwuchsbiomasseminimum
vermutlich Folge intensiver grazing-Prozesse durch das zeitlich früh auftretende
Makrozoobenthos, während grazing-Verluste in Laaken temperaturbedingt zu dieser Zeit
noch unbedeutend sind, so dass die Aufwuchsbiomassen dort zeitgleich ihr „frühjährliches“
Maximum erreichen. Damit wäre auch die saisonale Makrozoobenthosdynamik und somit die
Nahrungsverfügbarkeit für Fische in den Streckenabschnitten zeitlich entkoppelt.
Dem Licht kommt eine triggernde Funktion für die Entwicklung des Makrozoobenthos zu.
Dieser Faktor (z.B. Tageslänge) unterscheidet sich jedoch an den Messstellen nicht wesentlich
und ist damit ungeeignet, Unterschiede zu erklären.
Die aktuelle Phytobenthosbiomasse ist eine Funktion der Wachstums- und Verlustraten. Als
Verlustraten kommen „grazing“ und „Abrieb“ in Betracht. Letzterer ist als Funktion der Wasserführung
durch die Randbedingung „Probenahme bei Trockenwetter“ als annähernd gleich
für alle Messstellen einzuordnen. Damit bleibt die „grazing“ Rate als wesentliche und
mögliche Ursache zur Erklärung von Unterschieden in den resultierenden Biomassen.
Das Grazing wurde nicht direkt gemessen. Dennoch ist es eine Funktion sowohl der
Individuendichte, welche im Stadtgebiet ein Minimum durchläuft, als auch der individuellen
„grazing“ Rate, welche mit der Temperatur steigt.
Die Unterscheidung in „Weidegänger“ und „Sedimentfresser“ ist dabei schwimmend, werden
doch viele dort vorkommende MZB, z.B. Baetis mit W(5) und S(5) gleich gewichtet, zeigen
also ein opportunistisches Ernährungsverhalten.
Insgesamt zeigt sich bei allen stoffwechseldynamischen Prozessen auf ökosystemarer
Ebene – Trophie, Saprobie – eine unübersehbare Intensivierung der Prozesse ab Rutenbeck
(km 42). Die mit der Temperaturerhöhung einhergehende Steigerung der Wirkungsentfaltung
der stofflichen Belastung ist nicht zuletzt mit Blick auf den Sauerstoffhaushalt unübersehbar.
Die Sauerstoffverfügbarkeit ihrerseits setzt für viele Lebewesen Grenzen. Bei einer
Verknüpfung der in den Bildern 5.2.3-2 bis 5.2.3-5 dargestellten Sauerstoff-Konzentrationswerte
mit „Konzentrations-Grenzwerten“, wie sie etwa für das Vorkommen von Fischen
angegeben werden, ist allerdings unbedingt zu beachten, dass diese absolute „worst case“-
Szenarien darstellen, deren Einwirkdauer vielfach auf 1-2 h täglich an einzelnen Tagen in der
Vegetationsperiode begrenzt ist. Darüber hinaus ist bei einem Vergleich mit anderen
Gewässern zu beachten, dass dort meist nur physikalisch-chemische Stichprobenmessungen
vorliegen, welche die Situation unzureichend abbilden – vgl. hier auch die
Tabellen 5.2.1-1, 5.2.1-2 und 5.2.3-1, wo die Wupper als „nicht gefährdet“ eingestuft werden
muss.
Die erhöhte stoffliche Belastung des Wasserkörpers der Unteren Wupper nach Einleitung der
gereinigten Abwässer führt in Verbindung mit der Temperaturerhöhung zu einer Intensivierung
der Umsetzungsprozesse, welche auf Höhe Müngsten (km 32) ein Maximum durchlaufen.
Entsprechend erfährt der Sauerstoffhaushalt hier seine höchste Belastung und die
Sauerstoffkonzentrationen erreichen Minima, von denen sich die Wupper allerdings im
weiteren Verlauf bis Opladen erholt.
Messdaten und Modellbetrachtungen des Wupperverbandes zeigen, dass die NH4N-
Konzentrationen am „kritischsten“ Punkt (km 32) seit dem Jahr 2002 nur noch Werte von < 1
mg/l gegenüber den früheren ca. 3-4 mg/l aufweisen. Zeitgleich sind die mittleren Sauerstoffdefizite
dort um ca. 2-3 mg/l gesunken. Diese Ergebnisse stehen in Übereinstimmung mit
Modellberechnungen und unterstreichen den Rückgang der Bedeutung der vormals hohen
Nitrifikationssauerstoffzehrungsraten. Die ungewöhnlich hohen Sauerstoffzehrungsraten sind
Folge einer angeheizten Nitrifikation.
Dabei führt die durch Abwassereinleitungen erhöhte P-Verfügbarkeit zu keiner erkennbaren
Steigerung der Algenaufwuchsbiomassen und Sauerstofftagesamplituden - Trophie. Im
Gegenteil, die dichtesten Algenaufwüchse mit den ausgeprägtesten Sauerstofftages-