Strukturen und Funktionen urbaner Kleingewässer um Basel : Quellsee (Brüglinger Ebene) und Etang U (Petite Camargue Alsacienne) als Natur-, Lebens- und Erholungsraum

Urbane Gewässer sind einem enormen Nutzungsdruck ausgesetzt und weisen vielmals
erhebliche ökologische Defizite auf. Dank der seit Ende des 20. Jahrhunderts zunehmenden
Abkehr vom technischen Umgang mit der Flusslandschaft und der gleichzeitigen
Sensibilisierung der Bevölkerung für dieselbe und deren Fauna und Flora rück(t)en auch
die (stehenden) Gewässer in urbanen Räumen in ein neues Bewusstsein: Als multifunktionale
Gebiete werden sie heute vermehrt als Gestaltungselemente und naturnahe Bereiche
in eine nachhaltige Stadtentwicklung integriert.
Als Bestandteil des MGU-Forschungsprojektes „Revitalisierung urbaner Flusslandschaften“
– durchgeführt in den Jahren 2003-2005 in der Region Basel – wurde im Rahmen
der vorliegenden Dissertation untersucht, ob urbane Kleingewässer gleichzeitig stoffhaushaltliche
Funktionen (Selbstreinigung) erfüllen und Strukturen für Pflanzen und
Tiere (auenähnliche Ersatzlebensräume) sowie für die erholungssuchende Bevölkerung
(Naturerlebnis, Freiraum) bieten können (Natur-, Lebensraum- und Erholungsfunktionen).
Die Forschungsarbeit konzentrierte sich dabei auf die folgenden beiden Stehgewässer:
• Der Quellsee in der Brüglinger Ebene (Park „Im Grünen“) weist eine Wasserfläche
von 10’880 m2, eine mittlere Tiefe von 1.1 m und eine maximale Tiefe von 1.9 m
auf. Das Wasservolumen beträgt 12’070 m3. Bei einem mittleren Zufluss von
215 m3/d hält sich das Wasser theoretisch 56 Tage im Quellsee auf. Das Gewässer
wurde anlässlich der zweiten Schweizerischen Landesausstellung für Garten- und
Landschaftsbau (Grün 80) in den Jahren 1978/79 in der ehemaligen Flussebene der
Birs erbaut.
• Der Étang U im Naturschutzgebiet Petite Camargue Alsacienne hat eine Wasserfläche
von rund 30’000 m2. Die mittlere Tiefe ist 0.7 m, die grösste 1.0 m. Das Wasservolumen
beträgt 21’000 m3, so dass sich das Wasser bei einem mittleren Zufluss
von 3’900 m3/d theoretisch fünf Tage im Étang U aufhält. Bei um 15 cm abgesenktem
Wasserspiegel und um 2/3 reduziertem Zufluss beträgt die theoretische Wasseraufenthaltszeit
im Winter 13 Tage. Das Gewässer wurde für die „Pisciculture Impériale
de Huningue“ 1852/53 im Bereich von abgetrennten Altarmen des Oberrheins
hergerichtet.
Entsprechend des breiten Spektrums an Forschungsfragen wurden zur Beantwortung
derselben unterschiedliche Methoden und Arbeitsweisen angewandt:
• Zur Erfassung des Stoffumsatzes und der Reinigungsleistung wurden in den beiden
Flachseen und den umliegenden Gewässern (Einlauf, Auslauf) monatlich morgendliche
Schöpfproben (pH-Wert, O2-Gehalt und -Sättigung, spezifische elektrische
Leitfähigkeit, Wassertemperatur, Trübung, DOC, UV-Extinktion, NH4
+, NO3
-, PO4
3-,
SO4
2-, Cl-, E.coli und totale koliforme Keime) entnommen.
• Zur allgemeinen limnoökologischen Charakterisierung wurden im Quellsee monatlich
Profilmessungen (pH-Wert, O2-Gehalt und -Sättigung, spezifische elektrische
Leitfähigkeit, Wassertemperatur und Trübung) durchgeführt.
• Für die Aufzeichnung von Tagesganglinien wurden in beiden Kleingewässern (quartalsweise)
während mehreren Tagen temporäre Messstationen (pH-Wert, O2-Gehalt
und -Sättigung, spezifische elektrische Leitfähigkeit, Wassertemperatur und Trübung)
installiert, welche die Daten in halbstündlichem Rhythmus aufzeichneten.
• Mit einer Messstation wurde die Wassertemperatur des Quellsees stündlich aufgenommen,
ausserdem wurde mindestens wöchentlich dessen Secchi-Sichttiefe gemessen.
• Anhand von Sedimentkernen wurden die chemischen (pH-Wert, Feuchtigkeitsgehalt,
Ca2+, Mg2+, K+, P2O5-P, T-PO4-P, Pb, Cu, Zn, Cd und CHN-Analyse) und physikalischen
(Korngrössenanalyse) Verhältnisse der Sedimente von Quellsee und
Étang U untersucht.
• Das Rücklösungspotenzial für PO4-P aus den Oberflächensedimenten wurde für beide
Stehgewässer experimentell untersucht.
• Die heutigen Strukturen des Parks „Im Grünen“ wurden kartiert.
• Die Uferstrukturen des Quellsees und die Zugänglichkeit zum Wasser wurden kartiert.
• Im Park „Im Grünen“ wurden qualitative Beobachtungen von Pflanzen und Tieren
im Gebiet des Quellsees gesammelt sowie dessen Nutzung durch die Bevölkerung
erfasst.
• Eine Quantifizierung der Nutzung des Parks „Im Grünen“ und im Speziellen im Bereich
des Quellsees erfolgte mittels Passantenzählungen.
Der Quellsee weist aufgrund einer hohen Phytoplanktondichte mit einer entsprechenden
Grünfärbung eine geringe mittlere Secchi-Sichttiefe (78 cm) und während rund neun
Monaten im Jahr eine permanente O2-Übersättigung auf (im Mittel 131 % bzw.
13.2 mg/L). Er muss dem eutroph-hypertrophen Status zugeordnet werden, obwohl die
mittleren Nährstoffgehalte mit 0.8 mg NO3-N/L und 8.7 μg PO4-P/L gering sind. In der
kalten Jahreszeit findet bei reduzierter Primärproduktion eine Anreicherung von NH4-N
statt (+201 %). Obwohl der Quellsee grundsätzliche polymiktisch ist, kann sich während
Strahlungswetterlagen eine temporäre Schichtung einstellen. Qualitativ unterscheidet
sich das ausfliessende vom einfliessenden Wasser in fast allen physikalisch-chemischen
Parametern im Mittel auf eine positive Weise (z.B. NO3-N -77 %, PO4-P -75 %, E.coli
-77 %, O2-Sättigung +47 %). Die Sedimente weisen nur geringe mittlere Schwermetallbelastungen
auf: 54.5 mg Pb/kg, 30.1 mg Cu/kg, 109.9 mg Zn/kg und < 0.4 mg Cd/kg.
Obwohl Phosphor mit 0.79 g T-PO4-P/kg und 27.2 mg P2O5-P/kg in grösseren Gehalten
im Sediment festgestellt werden kann, fand in Laborversuchen eine Rücklösung von
PO4-P aus dem Sediment nur in geringen Raten und hauptsächlich unter anaeroben Bedingungen
statt (0-9 mg PO4-P•m-2•d-1). Aufgrund der geeigneten Strukturen (63 % des
Ufers wird von Schilfröhricht dominiert) finden z.B. der Teichrohrsänger und andere an
Wasser gebundene Tiere am Quellsee einen adäquaten Lebensraum. Der Park ist bei der
erholungssuchenden Bevölkerung sehr beliebt und wird entsprechend intensiv genutzt.
So konnten auf den Wegen rund um den Quellsee in Spitzenstunden 300-400 Passanten
gezählt werden.
Der Étang U ist ein polymiktisches Gewässer und weist einen mesotroph-eutrophen Status
auf. Aufgrund der kurzen Aufenthaltszeit ist das Wasser des Étang U noch deutlich
vom einfliessenden Wasser geprägt. Die mittleren Nährstoffgehalte liegen bei
1.2 mg NO3-N/L, 0.085 mg NH4-N/L und 13.7 μg PO4-P/L. Im Sommer findet in Folge
eines sauerstoffarmen Seemilieus eine Anreicherung von NH4-N statt (+144 %). Qualitativ
unterscheidet sich das ausfliessende vom einfliessenden Wasser in vielen physikalisch-
chemischen Parametern im Mittel auf eine positive Weise (z.B. NO3-N -38 %,
PO4-P -48 %, E.coli -59 %, Trübung -39 %). Die Sedimente des Étang U weisen eine
geringe Schwermetallbelastung auf, im Mittel sind 47.1 mg Pb/kg, 30.9 mg Cu/kg,
118.1 mg Zn/kg und < 1.1 mg Cd/kg zu finden. Obwohl das Sediment mit mittleren
Gehalten von 0.56 g T-PO4-P/kg und 4.7 mg P2O5-P/kg eine Phosphorsenke darstellt,
fand in Laborversuchen eine Rücklösung von PO4-P aus dem Sediment nur in geringen
Raten, nur in den Proben von einem Standort und hauptsächlich unter anaeroben Bedingungen
statt (bis zu 11 mg PO4-P•m-2•d-1).
Die Untersuchungen zeigen, dass sich die beiden Gewässer einerseits wie typische kleine
Flachseen verhalten, dass sie andererseits jedoch auch spezielle Charakteristiken aufweisen.
In ihren heutigen Strukturen erfüllen Quellsee und Étang U sowohl stoffhaushaltliche
Funktionen, Funktionen als adäquater Lebensraum für Arten der Auen wie auch
Funktionen als Erholungsraum für eine städtische Bevölkerung. Sie zeigen,
• dass naturnahe urbane Kleingewässer einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung
der Wasserqualität leisten können, weil nach Aufenthalt des Wassers im stehenden
Gewässer dieses eine neue Qualität aufweist,
• dass naturnahe urbane Kleingewässer einer artenreichen Tier- und Pflanzenwelt einen
adäquaten Lebensraum bieten können, wenn wesentliche Strukturmerkmale vorhanden
sind,
• dass naturnahe urbane Kleingewässer der städtischen Bevölkerung eine attraktive
und abwechslungsreiche Naherholung bieten können und daher eine Integration solcher
Gebiete in eine nachhaltige Stadtentwicklung sinnvoll ist.
Aufgrund dieser Erkenntnisse ist die Erschaffung von urbanen Kleingewässern zu fördern
– z.B. bei Flussrevitalisierungen, im Rahmen von ökologischen Ausgleichsmassnahmen,
für die Vernetzung von Lebensräumen, für die Grundwasseranreicherung, für
die Aufwertung von Naherholungsgebieten und im Rahmen von Massnahmen zum
Rückhalt von Regenwasser.