Wasserqualität und ökomorphologischer Zustand der Fliessgewässer

Baden in der Aare
Bild: Bern Tourismus
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Baden in der Aare
Baden in der Aare (Bild: Bern Tourismus)

In den letzten Jahrzehnten ist die Wasserqualität dank wissenschaftlichen Erkenntnissen und politischem Handeln in der Schweiz gestiegen. Allerdings ist es verfrüht, sich auf den Lorbeeren auszuruhen: Mikroverunreinigungen nehmen zu, die biologische Vielfalt hat abgenommen und die Klimaänderung zeigt bereits ihre Auswirkungen auf die Gewässer.

Die Wasserqualität der Gewässer steigt

Noch vor weniger als 30 Jahren wurde beispielsweise von einem Schwumm im Rhein abgeraten. Denn aus Siedlungen, Industrie und Landwirtschaft gelang(t)en chemische Verunreinigungen wie Phosphor und Nitrat ins Wasser. Dank dem Ausbau der Abwasserreinigung seit 1980, dem Verbot von Phosphat in Textilwaschmitteln (1985) und der Ökologisierung der Landwirtschaft seit 1990 nimmt die Belastung aber laufend ab (siehe Abbildung). So ist in den letzten Jahrzehnten die Wasserqualität in den Schweizer Gewässern erfreulicherweise gestiegen, dies vor allem in den Seen die stark verseucht waren. Je nach Bevölkerungs- und Nutztierdichte sowie der Verweilzeit des Wassers in einem See entwickelt sich die Phosphor- und Nitratkonzentration aber unterschiedlich. Heute gelangt hauptsächlich noch im Boden gespeicherter Phosphor durch Auswaschung (Niederschläge) in die Gewässer. Bis die Vorräte erschöpft sind, dauert es aber noch Jahrzehnte. Die Nährstoffe Phosphor und Nitrat führen in Gewässern zu einer Überdüngung (Eutrophierung): Die Algen (Phytoplankton) wachsen verstärkt, was eine Sauerstoffabnahme zur Folge hat. Das bekommt den Fischen nicht und die Bestände nehmen ab. Eine Studie zeigt, dass fast 40 Prozent der einheimischen Felchenarten infolge der Überdüngung der Schweizer Seen verschwunden sind (Vonlanthen et al. 2012). Nur in tiefen und von der Überdüngung weniger betroffenen Alpenrandseen wie dem Thuner-, dem Brienzer- oder dem Vierwaldstättersee konnten sich die historisch belegten Arten halten.

Zeitreihe des Phosphor-Gehalts ausgewählter Schweizer Seen. Unterhalb von 20 Mikrogramm Phosphor pro Liter Wasser sind die gesetzlichen Vorgaben erfüllt.
Zeitreihe des Phosphor-Gehalts ausgewählter Schweizer Seen. Unterhalb von 20 Mikrogramm Phosphor pro Liter Wasser sind die gesetzlichen Vorgaben erfüllt. (Bild: BAFU / FOEN / OFEV)
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Zeitreihe des Phosphor-Gehalts ausgewählter Schweizer Seen. Unterhalb von 20 Mikrogramm Phosphor pro Liter Wasser sind die gesetzlichen Vorgaben erfüllt.
Zeitreihe des Phosphor-Gehalts ausgewählter Schweizer Seen. Unterhalb von 20 Mikrogramm Phosphor pro Liter Wasser sind die gesetzlichen Vorgaben erfüllt. (Bild: BAFU / FOEN / OFEV)

Neue Verunreinigungen

Besorgt ist man heute über die Zunahme von Mikroverunreinigungen aus Medikamenten und Pflanzenschutzmitteln. Dazu gehören Hormone und Nanopartikel, über deren Verbleib und Umweltwirkung man noch wenig weiss. Sorge bereiten auch die wegen der Landwirtschaft teilweise erhöhten Nitratwerte des Grundwassers im Mittelland.

Die Wassertemperatur steigt, die Abflüsse ändern sich

Auch die Klimaveränderung stellt eine neue und doppelte Herausforderung für die Ökologie der Gewässer dar (BAFU 2012): Die Abflüsse verändern sich und parallel zur Lufttemperatur stiegen die Wassertemperaturen von 1970 bis ins Jahr 2010 um 0.1 bis 1.2 Grad Celsius, je nach Abflussregime. In vergletscherten Einzugsgebieten zeigten sich Anstieg und Schwankungsbereich (Variabilität) weniger ausgeprägt (siehe Abbildung). Bis ins Jahr 2085 rechnen die Fachleute mit einer Erhöhung der Lufttemperatur von drei bis vier Grad Celsius. Die Erwärmung wird sich insbesondere im Sommer bemerkbar machen. Die jahreszeitliche Umverteilung der Abflüsse wird zu geringeren sommerlichen Abflüssen im Mittelland, Jura und auf der Alpensüdseite führen. Die beiden Faktoren „wärmeres Wasser“ und „tiefere Wasserstände im Sommer“ führen dazu, dass sich das Wasser schneller erwärmt. Das wird Folgen für das Leben in den Gewässern und die Wassernutzung haben. Die bisherige Erwärmung führte bereits zu einem Rückzug der Forellen in Gebiete, die 100 bis 200 Höhenmeter höher als ursprünglich liegen (Hari et al. 2006). Verringerte und wärmere Abflüsse senken zudem die Sauerstoffkonzentration stark und begünstigen die Ausbreitung von Fischkrankheiten wie der proliferativen Nierenkrankheit PKD .

Wassertemperaturverlauf der letzten Dekaden für neun ausgewählte Stationen und Basel (Lufttemperatur). Für Stationen mit kalten mittleren Wassertemperaturen (z.B. Lütschine-Gsteig) ist der Temperatursprung zwischen 1987 und 1988 weniger deutlich als z.B. im Ticino. Zudem fällt die geringere Schwankung der Lütschine-Wassertemperatur innerhalb eines Jahres auf (interannuelle Variabilität). Beides veranschaulicht den ausgleichenden Effekt der Gletscher.
Wassertemperaturverlauf der letzten Dekaden für neun ausgewählte Stationen und Basel (Lufttemperatur). Für Stationen mit kalten mittleren Wassertemperaturen (z.B. Lütschine-Gsteig) ist der Temperatursprung zwischen 1987 und 1988 weniger deutlich als z.B. im Ticino. Zudem fällt die geringere Schwankung der Lütschine-Wassertemperatur innerhalb eines Jahres auf (interannuelle Variabilität). Beides veranschaulicht den ausgleichenden Effekt der Gletscher. (Bild: BAFU / FOEN / OFEV)
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Wassertemperaturverlauf der letzten Dekaden für neun ausgewählte Stationen und Basel (Lufttemperatur). Für Stationen mit kalten mittleren Wassertemperaturen (z.B. Lütschine-Gsteig) ist der Temperatursprung zwischen 1987 und 1988 weniger deutlich als z.B. im Ticino. Zudem fällt die geringere Schwankung der Lütschine-Wassertemperatur innerhalb eines Jahres auf (interannuelle Variabilität). Beides veranschaulicht den ausgleichenden Effekt der Gletscher.
Wassertemperaturverlauf der letzten Dekaden für neun ausgewählte Stationen und Basel (Lufttemperatur). Für Stationen mit kalten mittleren Wassertemperaturen (z.B. Lütschine-Gsteig) ist der Temperatursprung zwischen 1987 und 1988 weniger deutlich als z.B. im Ticino. Zudem fällt die geringere Schwankung der Lütschine-Wassertemperatur innerhalb eines Jahres auf (interannuelle Variabilität). Beides veranschaulicht den ausgleichenden Effekt der Gletscher. (Bild: BAFU / FOEN / OFEV)

Natürliche Gewässer für Vielfalt und Hochwasserschutz

Die Vergrösserung der Siedlungsfläche, die Intensivierung der Landwirtschaft und Hochwasserschutzmassnahmen erhöhen den Druck auf die Fliessgewässer stark. Ein Viertel der Fliessgewässer der Schweiz ist kanalisiert oder eingedolt, wie die Abbildung zeigt. Durch die korrektiven Eingriffe des Menschen hat die ökologische Strukturvielfalt der Gewässer gelitten und somit auch die biologische Vielfalt (Ewald und Klaus, 2010). Unter Strukturvielfalt verstehen die Fachleute ein vielfältiges Bach- oder Flussbett mit Kies- und Sandbänken, Stellen mit unterschiedlich schnell und langsam fliessendem Wasser, Zonen mit verschieden tiefem Wasser, mit umgestürzten Bäumen und Vernetzungen mit Ufer und Auen. Diese verschiedenen Lebensräume im und am Wasser sind für eine hohe Artenvielfalt wichtig. Strukturvielfalt entsteht dort, wo Flüsse vor allem in flachen Gebieten frei mäandrieren und verwildern können.

Der Bund hat die Kanalisierung der Flüsse vor allem nach den Hochwassern von 1999, 2005 und 2007 neu überdacht. Um weitere ähnliche Schadensfälle zu vermeiden – das Hochwasser von 2005 war der finanziell kostspieligste Schadensfall der letzten 100 Jahre – war eine neue Strategie gefragt: Flüsse sollen dank Renaturierungen wieder mehr Raum bekommen, damit bei Hochwasser die Wassermengen gebremst und zurück gehalten werden können. So werden gleichzeitig die Flussräume ökologisch aufgewertet und gewinnen an Attraktivität als Naherholungsgebiet, wie beispielsweise an der Thur, Birs, Linth oder am Brenno.

Ökomorphologischer Zustand (5 Kategorien) der Fliessgewässer im Juragebirge, im Mittelland, an der Alpennordflanke sowie für die ganze Schweiz (prozentuale Anteile).
Ökomorphologischer Zustand (5 Kategorien) der Fliessgewässer im Juragebirge, im Mittelland, an der Alpennordflanke sowie für die ganze Schweiz (prozentuale Anteile). (Bild: Biodiversity Monitoring in Switzerland, as of 2010)
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Ökomorphologischer Zustand (5 Kategorien) der Fliessgewässer im Juragebirge, im Mittelland, an der Alpennordflanke sowie für die ganze Schweiz (prozentuale Anteile).
Ökomorphologischer Zustand (5 Kategorien) der Fliessgewässer im Juragebirge, im Mittelland, an der Alpennordflanke sowie für die ganze Schweiz (prozentuale Anteile). (Bild: Biodiversity Monitoring in Switzerland, as of 2010)

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Hydrologisches Jahrbuch der Schweiz 2017
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Hydrologisches Jahrbuch der Schweiz 2017

Das Hydrologische Jahrbuch der Schweiz wird vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) herausgegeben und liefert einen Überblick über das hydrologische Geschehen auf nationaler Ebene. Es zeigt die Entwicklung der Wasserstände und Abflussmengen von Seen, Fliessgewässern und Grundwasser auf und enthält Angaben zu Wassertemperaturen sowie zu physikalischen und chemischen Eigenschaften der wichtigsten Fliessgewässer der Schweiz. Die meisten Daten stammen aus Erhebungen des BAFU.
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Ökotoxikologische Risiken in kleinen Bächen sind hoch

Eine umfassende Monitoringstudie in kleinen Schweizer Bächen zeigt, dass diese oft stark mit Pflanzenschutzmitteln belastet sind. Das ökotoxikologische Risiko durch die vorhandenen Schadstoffmischungen war an vier der fünf untersuchten Standorte hoch und die Wasserqualität daher als schlecht einzustufen. Durch die langfristige Belastung fehlten Erholungszeiten für die Wasserorganismen.