Anthropogene Einflüsse auf fluviale Morphodynamik und Schadstoffausbreitung in kleinen Flusseinzugsgebieten – das Beispiel Wurm, Niederrheinische Bucht

Ansprechpartner

Telefon

work
+49 241 80 96064

E-Mail

E-Mail
  Beprobung der Sedimente an der Wurm Urheberrecht: P. Winandy Doktorand Michael Buchty-Lemke, Professor Frank Lehmkuhl sowie Roy Frings untersuchen die Sedimente der Wurm, um den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf Fließgewässer zu erforschen.

Heutige Flusssysteme Mitteleuropas gelten als „humanized fluvial systems“. Während die anthropogenen Eingriffe seit dem Beginn des Ackerbaus und besonders seit dem Hochmittelalter die Flusssysteme stark verändert haben – unter anderem Waldrodungen, Mühlenstaue und Versiegelung – erfolgte seit der Industrialisierung zusätzlich eine Belastung von Wasser und Sediment mit Schadstoffen. Darüber hinaus kommt es zu immer stärkeren Eingriffen in Form von Flussregulierungen. In diesem Projekt sollen anthropogene Einflüsse auf die fluviale Morphodynamik und Sedimentation in einem kleinen Einzugsgebiet erfasst werden.

  Eingesunkene Panzersperre des Westwalls Urheberrecht: M. Buchty-Lemke Die in die Aue eingesunkene Panzersperre des Westwalls dokumentiert Bergsenkungen und lässt sich zur Abschätzung von Sedimentationsraten und als Zeitmarker nutzen.

Fallbeispiele

Als Fallbeispiel dient hier die Wurm in der Niederrheinischen Bucht mit einer Einzugsgebietsgröße von 354 Quadratkilometer. Aufgrund des Steinkohlenbergbaus unterliegen Teile des Flusses auch Subsidenzeffekten, die aus dem Kollaps von Bergbaustollen resultieren und Senkungen an der Erdoberfläche erzeugen. Darüber hinaus wurden durch Industrien und kommunale Abwässer verschiedene Substanzen eingetragen und in den Sedimenten angereichert.

Methoden

Die Sedimentationsentwicklung sowohl in den Senken als Sedimentfallen als auch in den Auen soll mittels verschiedener Methoden – darunter Schwermetallanalysen, organische Geochemie und Cäsium 137 – zeitlich und räumlich erfasst werden. Durch Screenings auf quellenspezifische Substanzen aus Industrie und kommunaler Einleitung kann neben der qualitativen Bestimmung der im Sediment enthaltenen Schadstoffe eine historische und räumliche Einordnung der Kontamination erfolgen, die sich neben der Bestimmung von Punktquellen auch auf die Remobilisierung sowie Verdünnungseffekte flussabwärts bezieht. Die Effekte von Subsidenzen und Querbauwerken auf die fluviale Morphodynamik sollen mittels physikalische und numerische Modellierung hinsichtlich ihrer Effekte und ihrer Ausprägung erfasst werden.

  Einschneidung der Wurm Urheberrecht: M. Buchty-Lemke Tiefe Einschneidung der Wurm infolge der Versiegelung des Oberlaufs und Veränderungen des Abflusses durch Trinkwasserimport aus der Eifel.

Relevanz

Die Ergebnisse dieses interdisziplinären Ansatzes aus Landschaftsrekonstruktion, Geochemie und Gewässermodellierung generieren Erkenntnisse über das Verhalten von Fließgewässern nach direkten und indirekten anthropogenen Eingriffen sowohl auf die fluviale Morphodynamik als auch auf die Verbreitung und Remobilisierung von Kontaminanten in Flusssystemen. Die Übertragung der Erkenntnisse auf vergleichbare Fließgewässer ermöglicht eine praktische Anwendung in diversen Umwelt-, gesundheits- und gesellschaftlichen Fragestellungen.

 
Laufzeit 07/2015 - 07/2018
Förderung DFG Sachbeihilfe
Projektpartner

Dr. Roy Frings Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen
Prof. Dr. Holger Schüttrumpf – Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen
Prof. Dr. Jan Schwarzbauer – Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle, RWTH Aachen