Physiogeographische Gewässerforschung in der Regio Basiliensis

Hartmut Leser

Die Regio Basiliensis ist traditioneller Forschungsgegenstand der Basler Geographie. In verschiedenen Projekten wurden die Themen Gewässer und Auenlandschaften aufgegriffen. Dieser Artikel stellt einen Grossteil jener hydrogeographischen Arbeiten zusammen, die zwischen 1995 und 2008 entstanden. Die Arbeiten werden summarisch kommentiert und in einen methodisch-methodologischen Rahmen gestellt. Zusätzlich werden die Artikel des vorliegenden Heftes kurz vorgestellt.

Christian Katterfeld

In einer dreijährigen Feldstudie wurden zwei Bäche unterschiedlicher Landschaftsräume hinsichtlich ihres gewässerinternen Sediment- und Nährstoffhaushaltes untersucht. Vor dem Hintergrund langjähriger Bodenerosionsuntersuchungen im Schweizer Tafeljura lieferte die Bilanzierung der Ufererosion wertvolle Hinweise auf die oft unterschätzte Rolle des Gewässers als Sedimentquelle. Die Analysen verschiedener Bachquerprofile und die Untersuchung des Sedimentphosphors der Sohlsedimente zeigten, welch bedeutsame Rolle gerade diese kleinen Gewässer im Kontext der Sediment- und Nährstoffretention innehaben. Die Ergebnisse helfen, die Austragsdynamik besser zu verstehen, die eine wesentliche Grösse bei der Entwicklung von Emissionsmodellen darstellt.

Philipp Schneider

Präferenzielle Fliesswege im Boden sind potenziell ein wichtiger diffuser Eintragspfad für Nährstoffe aus der Landwirtschaft in die Gewässer. Verbinden sich z. B. vertikale Makroporen und laterale Röhrensysteme im Boden, führt dies zu beschleunigter Infiltration und schneller Entwässerung. Entsprechend erfolgt der laterale Transport von Stoffen zum Gewässer hin – die Abflusskonzentration – überwiegend unterirdisch. Da Abfluss insbesondere an Grünlandstandorten primär im Boden gebildet wird, dominiert bei Hochwasser der schnelle unterirdische Abfluss (SSF) und der beschleunigte Grundwasserabfluss (GWR). Der schnelle Transport verschiedener Markierstoffe bei Niederschlagsereignissen und Experimenten belegt eine ausgeprägte hydrologische Vernetzung in den Böden des Bergseegebiets bei Bad Säckingen.

Rainer Weisshaidinger

Im Untersuchungsgebiet Länenbachtal (Gemeinde Rothenfluh, Basel-Landschaft) wurden vom 01.01.2002 bis 30.06.2004 Analysen von Bach- und Drainagewasser durchgeführt. Im Vordergrund der chemischen Analysen standen Phosphor und dessen Transport während Hochwasser- bzw. Niedrigwasserabfluss. Zwei aufgetretene “extreme” Witterungsperioden spiegeln laut wissenschaftlichen Studien zukünftige Klimaszenarien: regen- und abflussreiche Herbste / Winter bzw. trockene Sommer. Die Untersuchungen zeigen, dass Kleingewässer im Tafeljura ökologisch sehr sensibel auf derartige Bedingungen reagieren und wie im Sommer 2003 über weite Strecken und über Monate hinweg austrocknen können. Die aufgetretenen Phosphorkonzentrationen in Trockenperioden sind in weiten Bachabschnitten sehr hoch, die gesamte Austragsmenge (Fracht) an Phosphor gering. Hochwasserereignisse im Herbst/Winter weisen dagegen sehr hohe Phosphorfrachten auf, hauptsächlich durch Gerinneerosion verursacht. Die Studie stellt als Konzeptmodell drei Niederschlags-Abfluss-Typen vor, die den Stofftransport gut abbilden und zukünftige Szenarien berücksichtigen.

Randy Koch

Uferzonen besitzen vielfältige naturräumliche und gesellschaftliche Funktionen. Sie bestehen aus verschiedenen Teilräumen mit unterschiedlichen Eigenschaften. In einer mehrjährigen Projektarbeit wurden die Uferzonen von Fliessgewässern der Region Basel geoökologisch untersucht. Die Prozessdynamik der Wasser- und Stoffflüsse im Uferbereich präsentiert sich kleinräumig heterogen und zeitlich variabel. Die dominanten Fliesspfade verlaufen unterirdisch. Andererseits variiert der Feststofftransport auf der Uferzonenoberfläche kleinräumig. In Ufergrasstreifen findet vermehrt Akkumulation statt, währenddessen die Uferböschungen intensiver Erosion ausgesetzt sind.

Jeanette Schaub und Randy Koch

In stark genutzten Gebieten – sei dies in Landwirtschaftszonen oder in Siedlungsgebieten – fallen vermehrt Nährstoffe an, die in die Gewässer gelangen. In der Landwirtschaft können die diffus und punktuell ausgetragenen Nährstoffe zur Eutrophierung der Gewässer führen. In Siedlungsgebieten gibt es aber auch Direkteinträge von Strassenwasser, die Gewässer verunreinigen. Durch eine vielfältige Struktur und eine angemessene Breite können Uferzonen zur Verringerung solcher Einträge beitragen. Die geoökologische Kartierung der Uferzonen von Fliessgewässern ist ein Instrument zur Dokumentation des aktuellen bzw. Ist-Zustandes der Uferzonen. Dabei werden die Bemessung, Strukturen und Zusammensetzung der Uferzonen, die Landnutzung im Uferbereich und die Reliefmerkmale kartiert. Im Untersuchungsgebiet – dem mittleren Leimental südlich von Basel – sind die Uferzonen variantenreich ausgeprägt. Aus geoökologischer Sicht kann ihr Gesamtbild deshalb standortabhängig von “mangelhaft” bis “geoökologisch funktional” bewertet werden. Das Retentionsvermögen der untersuchten Uferzonen gegenüber Nährstoffeinträgen in die Bäche kann allgemein als mässig bewertet werden.

Sascha Amhof

Weil genügend breite und gut strukturierte Uferzonen die Belastung der Gewässer durch Rückhalteprozesse von Wasser, Bodensedimenten und Nährstoffen im Gewässerrandbereich reduzieren, sind sie als wichtiger Bestandteil eines integralen Gewässerschutzes zu verstehen. Hier wird ein GIS-gestütztes Verfahren zur Bestimmung standortspezifischer Zielbreiten von Uferzonen präsentiert, die einen ausreichenden Gewässerschutz gewährleisten. Der in der Abschlussarbeit des Autors in ArcGIS umgesetzte Bewertungsansatz erfährt eine praktische Anwendung an Datenbeständen eines studentischen Kartier-Projekts. Die Praxistauglichkeit des Vorgehens wird gezeigt. Die regional-vergleichenden Ergebnisse verweisen darauf, dass die realen Uferzonenbreiten in der Grossregion Basel durchschnittlich um 1–5 m zu schmal sind.

Regula Waldner, Stephan Durrer, Urs Chrétien und Guido Masé

In den vergangenen Jahren wurden schweizweit grosse Anstrengungen unternommen, um anthropogen veränderte Fliessgewässer wieder aufzuwerten. Allerdings zeigen sich bei den bisherigen Revitalisierungs- und Ausdolungsprojekten frappante Unterschiede zwischen grösseren und kleineren Fliessgewässern, vor allem in Bezug auf das gesetzlich notwendige Instrumentarium und das Umsetzungstempo: Während bei grösseren Objekten heute bereits viele Erfahrungen existieren, orten Fachleute aus verschiedenen Landesteilen bei kleineren Gewässern im ländlichen und landwirtschaftlich genutzten Bereich einen grossen Nachholbedarf. Der Artikel zeigt, dass auch in der Region Basel noch viel für Kleinstgewässer getan werden könnte, und bedient sich dazu eines Akteur-zentrierten Ansatzes.