Flüsse in Mitteleuropa. Entstehung und Entwicklung von Fließgewässern in Deutschland unter anthropogener Einflüsse

Inhaltverzeichnis

1. Einleitung

2. Geographischer Überblick zur Abgrenzung Mitteleuropas

3. Merkmale und Eigenschaften von Flüssen

4. Entwicklung von Fließgewässern in Deutschland ab dem Quartär

5. Flüsse als komplexe Ökosysteme
5.1. Flüsse als Grundlage für Nahrungsketten
5.2. Besiedlungsdynamik von Flüssen

6. Anthropogene Einflussnahme auf die Entwicklung von Fließgewässern
6.1. Die Auswirkung des Talsperrenbaus auf die Zuflussverhältnisse
6.2. Die Auswirkung von Flussbegradigungen

7. Fazit

8. Weiterführende Diskussionsfrage

9. Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1 Einteilung Europas

Abb. 2 Fließ- und Transportwege zwischen Hang und Fließgewässer

Abb. 3 Arten von Flussgerinnen

1. Einleitung

Bezüglich der Flüsse in Mitteleuropa, handelt es sich hinsichtlich der Entstehung, Entwicklung sowie weiteren Einflüssen, um ein Thema, welches in seiner Komplexität ein großes Maß an Informationen für den Bereich der physischen Geographie bereithält. Betrachtet man Flüsse, die in dieser Arbeit auch als Fließgewässer bezeichnet werden, sind diese ein integraler Bestandteil der Landschaft, Wirtschaft und zugleich einzigartiger Lebensraum. In komplexen Verflechtungen sind diese als Natur-/Lebens -und Wirtschaftsräume für Flora, Fauna und dem Menschen untrennbar miteinander verknüpft. Die daraus resultierenden Ökosysteme bieten aufgrund der ständigen Bewegung durch das fließende Wasser zudem Nischen für spezialisierte Arten.

Doch was benötigte es, damit sich die Flüsse in dem gemäßigten Klima Mitteleuropas so herausbildeten und bilden wie wir diese heutzutage kennen? Die Arbeit befasst sich zur Beantwortung der Frage mit Inhalten der Entstehung, Entwicklung und speziell anthropogenen Einflüssen.

So wird der Raum Mitteleuropas geographisch abgrenzt, als auch der Begriff des Flusses genauer definiert werden, um einen leichteren Zugang zum Thema zu ermöglichen. Zum anderen soll ein Überblick zur Entwicklung von Fließgewässern in Deutschland ab dem Quartär gegeben werden. Im Folgenden soll dabei genauer auf Flüsse als komplexe Ökosysteme eingegangen werden mit Bezügen zu Flüsse als Grundlage für Nahrungsketten sowie deren Besiedlungsdynamik. Das Verhältnis zwischen Mensch und Fließgewässer findet hierbei eine gesonderte Position. Dazu sollen die historische Entwicklung der Fließgewässer als auch naturschutzfachliche und landschaftspflegerische Aspekte miteinbezogen werden. Ergänzend finden auch wirtschaftliche Inhalte Einzug, speziell wie diese in den letzten Jahren Einfluss auf die Veränderung der Flüsse genommen haben. Aufgrund der Vielzahl an Flüssen in Mitteleuropa wird gesondert auf den Bereich Deutschland verwiesen. Da dieses Gebiet über eine große Zahl individueller Fließgewässer verfügt, wird zur Reduktion des Umfangs auf kein gesondertes Fallbespiel eingegangen. Stattdessen wird verstärkt Bezug genommen auf Auswirkungen des Talsperrenbaus sowie von Flussbegradigungen.

2. Geographischer Überblick zur Abgrenzung Mitteleuropas

Die Abgrenzung Europas erfolgt nach Einteilung in politisch-administrative Grenzen. Diese Vorgehensweise vereinfacht, aufgrund verfügbarer Statistiken, die Vergleichbarkeit zwischen den einzelnen Mitgliedsstaaten. Anspruchsvoller gestaltet sich hingegen die Abgrenzung nach Gesichtspunkten gleicher oder ähnlicher natürlicher Ausstattung sowie Klimas. Klimatische und oder naturräumliche Grenzen festzulegen, erfordert ein Verständnis dafür, dass diese im Vergleich zu Landesgrenzen eher fließend verlaufen können und sich über Landesgrenzen hinweg erstrecken. So erstreckt sich die naturräumliche Trennlinie über Gebiete von Deutschland, Dänemark, Polen, Tschechien, Österreich, Schweiz, Frankreich, Belgien, Niederlande und Luxemburg. Die Abgrenzung zu den anderen Teilen Europas erfolgt nördlich entlang der Nordsee, durch den Skagerrak und Kattegat bis über die Ostsee. Östlich ist die Abgrenzung Mitteleuropas schwach ausgeprägt und folgt in etwa dem Verlauf der Weichsel, wohingegen die Abgrenzung südlich trennschärfer ausfällt. Diese verläuft am Südrand der Alpen und schneidet das Mittelmeer. Westlich folgt die Abgrenzung entlang dem Ardennen- und Vogesengebirge (vgl. Liedtke 2005: 36f.). Die folgende Abbildung soll die Abgrenzung bildlich verdeutlichen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.1 Einteilung Europas (Leibniz-Institut für Länderkunde 2005: 37)

Der eingeteilte Bereich Mitteleuropas lässt sich dabei in der warmgemäßigten Klimazone verorten. Innerhalb dieser Zone kommt es höhenlagebedingt zu einem Wechsel vom maritimen zum kontinentalen Klima. Die Klimaunterschiede sind dabei vorwiegend für das Gebiet Deutschlands zu verzeichnen, welches aufgrund seiner zentralen Lage in Mitteleuropa, in dieser Arbeit fokussiert wird. Das maritime Klima bringt hierbei warme Winter und milde Sommer hervor. Dies wird durch die hohe Wärmekapazität des Wassers bewirkt, welches sich durch thermische Abstrahlung nur relativ schwach erwärmt beziehungsweise abkühlt (vgl. Spektrum 1998a). Die Wärmespeicherung des Wassers hat jedoch kaum einen ausgleichenden Einfluss auf das kontinentale Klima. Dort kommt es, im direkten Vergleich zum maritimen Klima, zu schwankenden Parametern, die sich auf Temperatur und Niederschlag auswirken. Als Ergebnis werden für den mittleren und südlichen Bereich Deutschlands warme Sommer und kalte Winter hervorgebracht (vgl. Spektrum 1998b).

Der Wechsel des Klimas schlägt sich auch in der durchschnittlichen Jahresniederschlagsmenge nieder. Diese variiert von 700 mm im Norden Deutschland bis zu 1800 mm im Süden Deutschlands (vgl. Deutscher Wetterdienst 2015). Die klimatischen Verhältnisse in Kombination mit den Niederschlagsmengen bringen eine Vegetation hervor, die sich in nichtalpinen Gebieten als nemorale Mischwälder beschreiben lassen (vgl. Pfadenhauer und Klötzli 2014: 372). Hingegen ist die Gebirgsvegetation der Alpen gekennzeichnet durch ausgedehnte Wiesen und verhältnismäßig geringere Bewaldung (vgl. Ellenberg und Leuschner 2010: 675).

3. Merkmale und Eigenschaften von Flüssen

Die naturräumliche Ausstattung Mitteleuropas, insbesondere Deutschlands, wirkte sich maßgeblich auf die Entstehung von Fließgewässern aus. Flüsse sind lang gestreckte und natürlich fließende Wasserläufe. Sie zeichnen sich durch einseitig geöffnete Hohlformen der Landoberfläche aus, deren umgrenzbare Flächen des Festlandes mit natürlichem Gefälle entwässern.

Die Flussbildung ist hierbei gebunden an zwei Voraussetzungen. Zum einen entwickeln sich diese aufgrund von Schwerkraft an geneigten Flächen, sofern sich das bewegende Niederschlags- oder Abtauwasser nicht vorher verdunstet oder versickert. Zum anderen entwickeln sich Flüsse dort, wo der auftretende Niederschlag die Verdunstung und Versickerung überschreitet. Ist eine Hangneigung, sowie ein Übermaß an Niederschlag gegeben, versickert ein Teil des Niederschlags im Boden bis hin zum Grundwasser. Das abfließende Oberflächenwasser und Hangwasser, dass zum Teil erst später ins Grundwasser gelangt, bildet in abgesenkten Bereichen zunächst Auen und an den tiefsten Stellen Gewässer. Die folgende Abbildung soll die Vorstellung zur Genese von Fließgewässern verdeutlichen.

Entstehende Flüsse lassen sich unterscheiden, ob sie ständig wasserführend sind, ob sie regelmäßig zeitweilig wasserführend sind oder ob sie unregelmäßig zeitweilig wasserführend sind. Demnach werden diese nach Permanenz, Periodizität und Episodizität eingeteilt. Nicht alle Abb. 2: Fließ- und Transportwege von Flüsse entspringen dabei in Quellen.

Hang und Fließgewässer (Zepp 2014: 117) Sie finden ihren Ursprung auch in Gletschertoren, Seen oder Sumpfgebieten. Dementsprechend ist auch die Variation, wie diese münden, unterschiedlich. Münden können diese in Meeren, Seen oder in anderen Flüssen, des Weiteren können diese versickern, versiegen oder versumpfen (vgl. Marcinek und Rosenkranz 1996: 154).

Bei der Unterscheidung von Flüssen und Bächen sowie Strömen existieren keine allgemeingültigen Festlegungen. Dennoch sind Bäche gegenüber den Flüssen untergestellt, Ströme hingegen obergestellt. Auch die Unterscheidung bei der Klassifikation von Haupt- und Nebenflüsse kann nicht fixiert werden. Zu den Hauptflüssen gehören die das Meer oder einen Endsee erreichenden Flüsse und die Hauptentwässerungsadern großer Einzugsgebiete, welche in einem Strom münden. Nebenflüsse hingegen sind sämtliche Zuschüsse eines Hauptflusses, die aber ganz verschiedener Ordnung sein können (vgl. Leser 1997: 173).

Natürliche Fließgewässer und werden im Wesentlichen von den naturräumlichen Gegebenheiten ihres Einzugsgebietes geprägt. Hierzu zählen Klima, Geologie, Relief, Boden und Vegetation, und in Abhängigkeit davon, der Oberflächenabfluss und der Abtrag von Landflächen. Diese Faktoren und die Gegebenheiten des jeweiligen Fließgewässerabschnittes bestimmen die dynamische Ausprägung (vgl. Binder et al. 2016: 5). Die Flussläufe sind davon geprägt, welche Menge und Arten an Sedimenten diese gelöst oder abtransportiert haben. Der Partikeldurchmesser der Sedimentfracht beeinflusst dahingehend die Fließgeschwindigkeit als auch die Laufstabilität eines Flusses. Die Laufstabilität selbst, wird zusätzlich bestimmt durch dynamische Bahnen in denen der Fluss gelenkt wird. Weisen diese geringfügige Verwinklungen auf, wirkt sich dies positiv auf die Laufstabilität aus. Weitere Parameter die Flussläufe bestimmen sind das Gefälle, welches sich auf die Fließgeschwindigkeit auswirkt, sowie die Wasserführung, die Tiefen- und Seitenerosion mit sich bringt. Die Seitenerosion wird dabei von der Ufervegetation beeinflusst. Die folgende Abbildung verschafft einen Überblick über Arten von Flussgerinnen, die sich im Laufe der Zeit herausbildeten (vgl. Blum et al. 2012: 131f).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb 3: Arten von Flussgerinnen (Blum et al. 2012: 131)

4. Entwicklung von Fließgewässern in Deutschland ab dem Quartär

Die Entwicklung von Fließgewässern in Deutschland beansprucht einen großen Zeitraum. Dieser Zeitraum lässt sich innerhalb vom Erdzeitalter des Quartärs festlegen. Das Quartär war geprägt von einem Wechsel von Kaltzeiten, welche als Glaziale bezeichnet werden und Warmzeiten, welche als Interglaziale bezeichnet werden. Innerhalb der Glaziale treten wiederkehrende Vergletscherungen bis ins Vorland der Alpen auf. In den Alpen lassen sich 4 verschiedene Kaltzeiten unterscheiden. Benannt wurden diese als Günzkaltzeit, welche 820.000 Jahre vor heute begann, nach Mindelkaltzeit, welche 400.000 Jahre vor heute begann, nach Risskaltzeit, welche 240.000 vor heute begann und nach Würmkaltzeit, welche 120.000 Jahre vor heute begann. Die mehrfachen Klimaveränderungen beeinflussen das Relief und den Wasserhaushalt der Alpen (vgl. VEIT 2002: 238ff.). Zum Ende jeder dieser Eiszeiten kommt es zur Druckentlastung der Alpen durch Abschmelzen der aufliegenden Eismassen. Die Druckentlastung führt zur Anhebung der Alpen, woraus feine Bruchstörungen resultieren, die das entstehende Schmelzwasser dynamisch in Bahnen leiten (vgl. Hohl 1981). Daraus entstehende Talsysteme werden durch die konstante Abtragung der Schmelzwasserflüsse begünstigt (vgl. VEIT 2002: 248ff.). Die Linienführung der Fließgewässer in den Alpen wurde dabei vom harten Gestein, geprägt. So ergab sich aufgrund dieser Tatsache eine relativ gestreckte Linienführung, die sich im Wesentlichen in Abhängigkeit von den Feststoffen verändert. Die in den Alpen verstärkt vorkommende Hangneigung begünstigte dabei den Abfluss vom Schmelzwasser, wodurch sich kaum Hochwasser bilden konnte (Patt und Jürging 2016: 10).

Auch in den mittleren Teilen Deutschlands ist die Genese von Fließgewässern den Auswirkungen von Kalt- und Warmzeiten zuzuordnen. Während der pleistozänen Gletschervorstöße wurden an diversen Stellen Fluss- und Talläufe blockiert und die Fließgewässer abgedrängt. Daraus hervorgehende Stauseen entwässerten sich durch Überläufe in die Urstromtäler und prägten diese überirdisch durch Materialtransport (vgl. Hergret 2010: 27f.). Das Erkennungsmerkmal von Fließgewässern Mittel- und Norddeutschlands, sind die großen Flussschlingen, die sich bei geringem Gefälle ausbilden (vgl. Patt und Jürging 2016: 7). Die Flusslandschaften sind dabei von lang anhaltenden Hochwassern geprägt (vgl. Patt und Jürging 2016: 10). Im nördlichen Bereich Deutschlands ist die Genese von Flüssen mit einem zusätzlichen Entstehungsmerkmal verknüpft. Die angrenzenden Meere der Nordsee und Ostsee nahmen durch Überflutungen Einfluss auf die Herausbildung von Fließgewässern und ließen diese durch Salzwassereinfluss brackig werden (vgl. Hergret 2010: 30).

5. Flüsse als komplexe Ökosysteme

Fließgewässer unterscheiden sich in ihrer Funktion als Ökosystem gegenüber terrestrischen Ökosystemen und Stillgewässern. Die Unterscheidung lässt sich anhand der dynamischen Prozessgeschehen von Fließgewässern verorten. Diese sind im Vergleich räumlich, zeitlich und vielfältig geprägt von abflussbedingten Strukturen. Fließgewässer bilden dahingehend offene Ökosysteme mit eigenen Stoff- und Energiedurchfluss. Dementsprechend beeinflussen flussaufwärts gelegene Abschnitte flussabwärts gelegene Strecken in hohem Maße. Aus diesem Grund weisen Fließgewässer physikalische und biotische Gradienten auf. Diese Gradienten sind Ausgangsbedingungen für Entwicklungsprozesse, ökosystemare Zusammenhänge und Grundlage für die spezifischen Lebensräume (vgl. Binder et al. 2016: 5).

Die Zwischenräume in Bettsedimenten und Uferbereichen stellen wichtige Lebensräume dar. Die Uferbereiche werden im Wesentlichen vom jeweiligen morphologischen Flusstyp, Substratverhältnissen und vorherrschender Vegetation geprägt Die Ablagerung des vom Wasser transportieren Materials wie Rohböden, Rohkies und Auelehm bildet dabei eine essentielle Grundlage für die Flora (vgl. Patt und Jürging 2016: 11).

Weitere Faktoren, die die naturräumliche Ausprägung an Flussläufen gestalten sind Wasseraustauschvorgänge sowie Licht- und Temperaturverhältnisse. Die Wasseraustauschvorgänge spielen eine Schlüsselrolle im Hinblick aquatischer Lebensbedingen. Hierbei ist die Selbstreinigungsfunktion eines Fließgewässers anzumerken. In der eine Durchmischung des Wassers integriert ist. Bezüglich der Lichtverhältnisse lässt sich feststellen, dass die sich in der Nähe befindliche Bäume und Sträucher die Lichteintrag mindern. Die Minderung tritt dabei vorwiegend bei schmaleren Flüssen auf und beeinflusst die Wassertemperatur sowie damit verbunden die weitere naturräumliche Ausprägung. Wassertemperaturen hingegen steuern die Lebensprozesse und Stoffwechselaktivitäten aquatischer Lebensgemeinschaften. Wird eine bestimmte Temperatur unterschritten, werden Stoffwechselaktivitäten weitestgehend eingestellt. Eine gleichmäßige Erwärmung des Wassers ist zu verneinen, da Fließgewässern dem ständigen Einfluss von unterschiedlicher Beschattung, Wasserdurchlauf und -aufkommen ausgesetzt sind. Die an Fließgewässern entstandene Strukturvielfalt ist ein wesentlicher Parameter für die Lebensräume und stellt diese auch in Abhängigkeit zum Jahreszeitenwechsel vor die Herausforderung der Anpassung (vgl. Patt und Jürging 2016: 14ff.).

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