Im Zuge der EG-Wasserrahmenrichtlinie werden europaweit viele Gewässer renaturiert, mit einem Fokus auf hydromorphologischen Maßnahmen. Die Diskussion zum Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen ist stark auf die Erreichung des „guten ökologischen Zustand“ gerichtet, während funktionale Aspekte wie aquatisch-terrestrische Interaktionen, Selbstreinigung und Denitrifizierung nur selten berücksichtigt werden.

Die Dissertation zielt darauf ab, den Effekt von Renaturierungen auf Ökosystemfunktionen zu untersuchen; im Einzelnen auf Nahrungsnetze, auf aquatisch-terrestrische Interaktionen sowie auf das Selbstreinigungsvermögen von Fließgewässern.
Zur Untersuchung von Nahrungsnetzen und aquatisch-terrestrischen Interaktionen werden renaturierte und nicht renaturierte Gewässerabschnitte mittels stabiler Isotopenanalyse (13C und 15N) verglichen. Die Studie schließt eng an das laufende EU-Projekt REFORM ("REstoring rivers FOR effective catchment Management“; http://reformrivers.eu/) an. Insgesamt werden Isotopensignaturen verschiedener Komponenten der Nahrungsnetze im terrestrischen und aquatischen Bereich analysiert; dies erfolgt an 40 Gewässerabschnitten (20 renaturierten und 20 nahe gelegenen nicht renaturierten Abschnitten). Für jede Renaturierungsmaßnahme werden die Unterschiede in den Isotopensignaturen zwischen dem renaturierten Abschnitt und dem Vergleichsabschnitt berechnet („effect size“). Die effect sizes für einzelne Renaturierungsmaßnahmen werden anschließend für die umfangreichen und weniger umfangreichen Maßnahmen verglichen und über eine multivariate Analyse mit weiteren Variablen, die für die Gewässer kennzeichnend sind, verschnitten.

Für die Untersuchung des Renaturierungseffekts auf das Selbstreinigungsvermögen werden Ökosystem-Metabolismus sowie Sedimentrespiration und Hydrodynamik („Bioassays“) vergleichend an einem renaturierten und einem nahe gelegenen nicht renaturierten Abschnitt der Ruhr ermittelt. Da die Respiration u.a. den heterotrophen Abbau organischen Kohlenstoffs einschließt und der Biomasseaufbau der Bruttoprimärproduktion auch die Assimilation von Nährstoffen beinhaltet, können beide als Indikatoren für die „Selbstreinigung“ angesehen werden. Die Untersuchung erfolgt mit einer zwei Stationen O2-Tagesgangmethode zur Messung des ökosystemaren Metabolismus definierter Fließstrecken. Der Vergleich von Produktion, Respiration und Sedimentrespiration ermöglicht die Berechnung von Umsatzraten an dem renaturierten und dem nicht renaturierten Abschnitt. An diesem Beispiel lässt sich somit überprüfen, ob und wie stark die morphologische Umgestaltung eines Gewässers das Selbstreinigungsvermögen beeinflusst.

zusätzliche Infos:
http://reformrivers.eu/news/295