Ökosystemfunktionen bei der Gewässerrenaturierung: Biodiversität allein garantiert keine funktionelle Erholung
Die im Jahr 2024 verabschiedete EU-Wiederherstellungsverordnung (W-VO) setzt die Rekonstruktion von Ökosystemfunktionen als zentrales Ziel für die Renaturierung von Fließgewässern fest. Eine aktuelle Metaanalyse eines vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordinierten Forschungsteams verdeutlicht jedoch, dass die bisherigen Fokus auf hydromorphologische Anpassungen nicht zwangsläufig zu einer Wiederherstellung dieser Funktionen führt.
Herausforderungen der anthropogenen Gewässerveränderung
Durch massive Eingriffe wie Begradigungen, Kanalisierungen, Uferbefestigungen und Querbauwerke wurde die europäische Flusslandschaft tiefgreifend verändert. In Deutschland erreicht laut Daten des Umweltbundesamtes derzeit weniger als ein Zehntel der Fließgewässer einen mindestens guten ökologischen Zustand. Die Folgen der Degradation umfassen den Verlust an Artenvielfalt sowie eine verminderte Selbstreinigungskraft und Resilienz der Ökosysteme. Klassische Renaturierungsansätze – etwa die Wiederanbindung von Auen, der Rückbau von Barrieren oder die Uferbepflanzung – zielen darauf ab, diese Schäden zu beheben und fördern in der Regel die biologische Diversität.
Ergebnisse der internationalen Metaanalyse
Ein Konsortium aus 13 Forschungseinrichtungen untersuchte im Rahmen einer umfassenden Studie 66 wissenschaftliche Arbeiten, die Daten von 281 Gewässerabschnitten aus Europa, Asien, Nordamerika und Ozeanien umfassten. Ziel war es, die Korrelation zwischen der Erholung der Biodiversität und der Wiederherstellung von Ökosystemfunktionen zu prüfen. Während 27 funktionelle Parameter betrachtet wurden, konnten neun Kenngrößen aufgrund ausreichender Datenlage detailliert analysiert werden, darunter:
- Die Bruttoprimärproduktion (Aufbau organischer Biomasse durch Algen und Wasserpflanzen)
- Die Denitrifikation (mikrobieller Abbau von Nitrat)
- Die Nährstoffaufnahme
- Die Zersetzung organischer Substanzen
Die Ergebnisse zeigen eine Diskrepanz auf: Während die biologische Struktur (Artenzusammensetzung und Biomasse) nach Renaturierungsmaßnahmen meist positiv korreliert, lassen sich für die meisten untersuchten Ökosystemfunktionen keine signifikanten Erholungstendenzen im Vergleich zu degradierten Abschnitten nachweisen. Lediglich bei der Denitrifikation wurden signifikant geringere Raten festgestellt, was jedoch auch auf eine reduzierte Stickstoffbelastung hindeuten kann und nicht zwingend eine Funktionsverschlechterung darstellt.
Notwendigkeit neuer Standards und Indikatoren
Obwohl internationale Abkommen wie das Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework und die EU-Biodiversitätsstrategie 2030 die Wiederherstellung ökologischer Funktionen fordern, fehlt es in der Praxis bisher an einheitlichen Standards. Die Quantifizierung von Prozessen wie der Primärproduktion ist komplexer als die Erfassung der Biodiversität, zudem fehlen verlässliche Referenzwerte für den Soll-Zustand.
Um die Anforderungen der EU-Wiederherstellungsverordnung zu erfüllen, schlagen die Forschenden folgende Maßnahmen vor:
- Entwicklung funktioneller Indikatoren: Diese müssen für die praktische Anwendung standardisiert werden.
- Erweiterung des Monitorings: Die Erfolgskontrolle von Renaturierungsprojekten muss über rein strukturelle und biologische Parameter hinausgehen und funktionelle Prozesse direkt mitmessen.
- Etablierung von Referenzbedingungen: Erst durch den Vergleich mit geeigneten natürlichen Referenzwerten lässt sich die tatsächliche Erholung einer Funktion bewerten.
Die wissenschaftlichen Grundlagen zur Messung dieser Prozesse sind vorhanden; die Herausforderung liegt nun in der Integration dieser Parameter in bestehende Berichtssysteme und Monitoring-Strukturen.