Analyse des Einflusses erhöhter Sedimentfrachten auf Feinsedimentdynamik und Gewässergüte am Beispiel der Prüm
Analyse des Einflusses erhöhter Sedimentfrachten auf Feinsedimentdynamik und Gewässergüte am Beispiel der Prüm
Die Sedimentfracht hat eine Schlüsselposition im Verständnis von Gewässern, da sie die hydromorphologische Ausprägung und alle trophischen Ebenen des Ökosystems beeinflusst. Durch klimatische Veränderungen und menschliche Eingriffe variiert die Feinsedimentdynamik räumlich und zeitlich. Eine Erhöhung des Sedimenteintrags bei gleichzeitig steigendem Rückhalt in Stauseen führt zu einer rückläufigen globalen Schwebstofffracht zur Küste. Eine Analyse der Feinsedimente ist erforderlich, um die regionalen Unterschiede und Folgen der geänderten Dynamik zu identifizieren. Diese Arbeit analysiert beispielhaft den Fluss Prüm mit dem Bitburger Stausee und dessen Nebenfluss Enz in Rheinland-Pfalz. Anhand von Trübungsdaten werden Schwebstoffe hinsichtlich langfristiger Trends und Beziehungen zu Abfluss und chemischen Parametern untersucht. Die mittlere Trübung reduziert sich im Zeitraum von 2001 bis 2019 um 0,14 – 0,26 TE/F bzw. 1 – 3 % pro Jahr. Ein direkter Einfluss des Stausees ist aufgrund der räumlichen Verteilung der Messstationen nicht erkennbar. Zwischen Trübung und Abfluss wird ein exponentieller Zusammenhang nachgewiesen. Ebenfalls unterscheidet sich der Trend der Trübung je nach vorherrschendem Abfluss. Des Weiteren korreliert die Trübung signifikant mit den Gewässergüteparametern BSB5, TOC, Phosphor und Ammonium sowie den (Schwer-)Metallen Al, Fe, Mn und Pb. Somit beeinflusst die Feinsedimentdynamik sowohl das organische Material als auch die Nährstoff- und Schadstoffmenge im Gewässer und ist integraler Bestandteil zur Erreichung eines guten ökologischen Zustands. Deshalb ist ein umfassendes Monitoring der Feinsedimente unerlässlich.
Sediment load has a key position in the understanding of water bodies as it affects the hydromorphological shape and all trophic levels of the ecosystem. Due to climatic changes and human activities, fine sediment dynamics vary spatially and temporally. An increase in sediment input and contemporary increasing retention in reservoirs lead to a declining global suspended sediment load to the coast. An analysis of fine sediments is necessary to identify the regional differences and the impact of an altered dynamic. This thesis analyses exemplarily the river Prüm with the Bitburg Reservoir and its tributary Enz in Rhineland- Palatinate. Based on turbidity measuring data the suspended sediment is examined regarding its long-term trend and relation to discharge and chemical parameters. The average turbidity decreases by 0.14 – 0.26 TE/F or 1 – 3 % per year from 2001 to 2019. A direct impact of the reservoir is indistinguishable because of the spatial distribution of the measuring stations. Between turbidity and discharge an exponential relation is proved. Turbidity also differs depending on the prevalent discharge. Furthermore, turbidity correlates significantly with both water quality parameters BOD, TOC, phosphorus and ammonium and the (heavy) metals Al, Fe, Mn and Pb. Hence fine sediment dynamics affect the organic matter as well as the nutrient and pollutant level and is an integral component to achieve a good ecological status. Therefore, a comprehensive monitoring of fine sediments is essential.
