Mehr Dynamik im Restwasserbereich

(Johannes Ortlepp und Uta Mürle)

Projekt: Langzeitmonitoring der Fliessgewässer im Schweizerischen Nationalpark

- Auswirkung eines veränderten Restwasserregimes (Künstliche Hochwasser) im Spöl unterhalb Stausee Livigno und Ausgleichsbecken Ova Spin -

Am 5. Juli 2001 rauschts am Spöl – einem der drei grösseren Fliessgewässer im Schweizerischen Nationalpark. Über 30 m3/s Wasser werden über den Grundablass des Stausees Livigno ins Bachbett entlassen. Die Wassermassen branden gegen die Felsen unter-halb des Auslasses und nehmen dann ihren schnellen Lauf talwärts auf. Die Flut nagt kräftig an den ins Bachbett reichenden Schuttfächern. Auf den nun überströmten Auen stemmen sich junge Kiefern und Fichten gegen die Strömung. Der Bachgrund gerät hörbar in Bewegung, Feinmaterial wird aus den Schuttfächern und der Sohle ausgespült und färbt das Wasser braun. Die im Spöl forschenden Hydrobiologen haben sich heute ans sichere Ufer verzogen und bestaunen das ungewohnte Übermass an Wasser im Spölbett.
Dieses Hochwasser im Spöl ist kein Naturereignis, sondern eine "Veranstaltung" der Engadiner Kraftwerke AG.

Restwasserbach Spöl

Der Spöl war einst ein Gebirgsbach, der beträchtliche Wassermassen aus dem Bereich des Berninamassivs über Livigno bis zu seiner Mündung bei Zernez dem Inn zuführte. Seit dem Bau des Livignostausees (1962-69) führt der Spöl unterhalb des Stausees nur noch 1 m3/s Wasser, was ca. 10 % des natürlichen Abflusses entspricht. Im Unteren Spöl (unterhalb des Ausgleichbeckens Ova Spin) ist die Dotation sogar auf nur 0,6 m3/s festgelegt. Hochwasserabflüsse mit Abflussspitzen bis zu 140 m3/s, welche früher häufig auftraten , beschränken sich heute auf wenige, durch den Kraftwerksbetrieb bedingte Ereig-nisse.

Die Auswirkungen der Restwassersituation im Spöl sind in mehreren Arbeiten dokumentiert (Rey & Gerster, 1991; Rey & Ortlepp, 1995; Dimmeler, 1996; Rey, Ortlepp & Pitsch, 1997, Mürle, 2000). Die wichtigsten sind:

Neues Restwasserregime / Künstliche Hochwasser

Um den Spöl ökologisch wieder aufzuwerten, wurde in Zusammenarbeit von Wissenschaft-licher Nationalparkkommission (WNPK) und Engadiner Kraftwerke (EKW) nach den Vorschlägen von Hydra und Fischereiaufsicht ein auf 3 Jahre befristeter Versuch zur Änderung des Restwasserregimes beschlossen. Die darin vorgesehenen künstlichen Hoch-wasser, welche im Sommer 2000 erstmals durchgeführt wurden (Tab.), werden fachübergreifend wissenschaftlich begleitet (EAWAG Dübendorf, Geologisches Institut der Universität Bern, Fischereiaufsicht Unterengadin, HYDRA Konstanz). HYDRA führt dabei Untersuchungen zum Hochwasserverlauf (z.B. Schwebstoffmessung), zu Morphologie, Sedimentstruktur und Benthos- und Fischfauna durch. Der direkte Einfluss der Hochwasser auf benthische Organismen und die Auswirkungen auf die Primärproduktion werden von der EAWAG untersucht

http://www.eawag.ch/research/lim/Alpine/Wasserkraftnutzung/Spoel_Nationalpark.html

Wirkung der künstlichen Hochwasser – eine erste Bilanz

Hochwasserverlauf

Bei den bisherigen Hochwassern blieben die gemessenen Schwebstoffvolumen durchweg unter 20 ml/l - eine Schädigung von Fischen kann ausgeschlossen werden.

Ein nennenswerter Austrag an Sediment aus dem Livignostausee fand nicht statt (sehr geringe Schwebstoffwerte direkt unterhalb des Grundablasses). Vielmehr wurden Feinsedimente aus der Bachsohle und aus seitlichen Schuttfächern mobilisiert, worauf die Zunahme der Schwebstoffwerte im Bachverlauf hinweist.

Schwefelwasserstoff war an den Probestellen meist nicht nachweisbar bzw. erreichten nie kritische Werte (max. 0,3 – 0,5 mg/l)

Grössere Verluste an Fischen konnten durch ein allmähliches Zurückfahren auf Dotierabfluss vermieden werden. Insgesamt (alle 3 Hochwasser 2000) wurden im Oberen Spöl neben 62 Fischen, die lebend aus restwassergefüllten Rinnen geborgen und in den Bach zurückgesetzt wurden, 20 tote Fische gezählt. Auch im Frühjahr frischgeschlüpfte Fische (mit Dottersackrest aufgefunden) haben das Hochwasser überstanden.

Morphologie und Sedimentstruktur

Das mit den ersten Hochwassern aus den Schuttfächern mobilisierte Material führte in bachabwärts liegenden, gefällearmen Abschnitten zu starken Über-schotterungen (bis zu 1 m) der Bachsohle und angrenzender Auebereiche. Zahlreiche neue Kiesbänke und –inseln entstanden, alte Kiesbänke wurden verlagert.

Mit den folgenden Hochwassern im Oktober 2000 (Hochwasserentlastung des Stausees Livigno) und im Sommer 2001 wurden die aufgeschotterten Bänke und Inseln teilweise wieder erodiert, Rinnen wurden eingetieft, wobei die Erosion z.T. auch anstehenden Fels erreichte. Es scheint, dass die ersten künstlichen Hochwasser mit dem Rückbau der Schuttfächer und der Verteilung des Materials über das Bachbett die nötige "Vorarbeit" geleistet haben, damit die Transportkraft der folgenden Hochwasser für Rinnenbildung, Strukturierung und Vergrö-berung des Bachbettes genutzt werden kann.

Nach den Hochwassern konnte eine Auflockerung und in vielen Bereichen eine Vergröberung des Deckschichtsubstrates festgestellt werden. Feinsedimente, welche vorallem im Oberen Spöl zu einer starken Kolmation der Decksedimente geführt hatten, wurden ausgespült. Die durch die Hochwasser hervorgerufenen Änderungen beschränkten sich auf die oberen max. 15 cm des Sohlsubstrates. Tieferliegende Schichten mit z.T. hohen Anteilen an Feinmaterial bzw. tonig-schluffigen Komponenten blieben unverändert.

Die Besiedlung der Sohle durch Wasserpflanzen wurde erheblich reduziert. Epilithische Algen überzogen jedoch bereits 1-2 Wochen nach Hochwasser wieder das Substrat.

Im Unteren Spöl waren Verlagerungen des seit Frühjahr `99 im Bachbett liegenden Lawinenholzes deutlichste Wirkung der Hochwasser. Durch die lokale Ansammlung von Holz enstanden tiefe Aufstaubereiche. In gefällereicheren Abschnitten ist eine hochwasser-bedingte Eintiefung des Bachbettes und eine deutliche Vergröberung des Substrates der Bachsohle festzustellen. In flacheren Abschnitten wie z.B. im Bereich vor der Mündung in den Inn wurde die Sohle massiv (bis zu 70 cm) aufgeschottert. Die Wirkung der künstlichen Spölhochwasser beschränkte sich hier im wesentlichen auf die Verteilung der Kies- und Sandmassen, die durch einen Seitenbach bei Hochwasser eingetragen wurden. Eine deutliche Strukturierung des Abschnittes wurde nicht erreicht.

Fisch- und Benthosfauna

Mit den – in Zusammenarbeit mit der kantonalen Fischereiaufsicht - 1999 und 2000 durchgeführten Vergleichsbefischungen in Teststrecken konnten bisher keine deutlichen Änderungen in Anzahl, Grössen-verteilung und Kondition der Fische festgestellt werden.

Beim Laichfischfang im Unteren Spöl hingegen wurden in den stark überschotterten Abschnitten im Vergleich zum Vorjahr deutlich weniger Forellen (41–49 %) gefangen. Die von den Fischen genutzten Strukturen wurden hier mit "Kies" aufgefüllt. Eine Anpassung an den drastisch veränderten Lebensraum bzw. an neugeschaffene Strukturen (durchströmtes Ufergehölz) konnte in der kurzen Zeit nicht erfolgen.

Die Laichbedingungen der Spölforellen haben sich infolge der Reduktion der Sohl-kolmation und der Bildung zahlreicher überströmter Kiesbänke deutlich verbessert. So wurden bei der Laichgruben-kartierung in einem Abschnitt des Oberen Spöl im Herbst 2000 mit 93 Laichgruben im Vergleich zum Vorjahr (58 Laichgruben) deutlich mehr, grössere und in günstigerem Substrat angelegte Laichgruben festgestellt.

Die im Vergeich zum Vorjahr sehr grosse Anzahl an Brütlingen, die beim Rückgang der diesjährigen (2001) Hochwasser aus ufernahen restwassergefüllten Rinnen und Becken lebend geborgen wurden, lassen auf den guten Laicherfolg schliessen.

Inwieweit die Hochwasser sich langfristig auf die Entwicklung der Benthos- und Fischfauna aus-wirken, wird in den kommenden Jahren durch Befischungen und Probenahmen im Rahmen des Nationalpark-Gewässer-monitorings weiter verfolgt.

Abb. Uta Mürle, Peter Rey

Zitierte Literatur

REY, P. & GERSTER, ST. [1991]: Begleitung Spülung Grundablass Livignostausee vom 7. Juni 1990: Besonderheiten der Fauna im Spöl. - Bericht anlässlich der 1. Zernezer Tage im Schweiz. Nationalpark

REY, P. & GERSTER, ST. [1991]: Makroinvertebraten und Fische - Wissenschaftliche Begleitung Spülung Grundablass Livigno-Stausee vom 7. Juni 1990 (4), Wissenschaftliche Nationalparkkommission (WNPK): Arbeitsberichte zur Nationalparkforschung, 30 S.

REY, P. & ORTLEPP, J. [1995]: Spülung des Staubeckens Ova Spin (Unterengadin, CH). Begleitende Untersuchungen und Abschätzung ökologischer Folgen. - Bericht zhd. des Amtes für Umweltschutz Kanton Graubünden, 27 S.

DIMMELER, B. [1996]: Vergleich zweier natürlich abfließender mit einem restwasserbeeinflußten alpinen Fließgewässer im Schweizer Nationalpark. - Diplomarbeit, Universität Saarbrücken, 124 S.

REY, P., ORTLEPP, J. & PITSCH, P. [1997]: Die Gewässerfauna des unteren Spöltals (Zernez, Unterengadin, CH). Eine gewässerökologische Bilanz und Abschätzung von Einflüssen der Wasserkraftnutzung. – Bericht im Auftrag der Wissenschaftlichen Nationalparkkommission des Schweizerischen Nationalparks (WNPK)

MÜRLE, U. [2000]: Morphologie und Habitatstruktur in der Ausleitungsstrecke einer alpinen Stauhaltung (Spöl, Schweizerischer Nationalpark, Engadin). - Diplomarbeit, Universität Karlsruhe, 92 S.

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