Eutrophierungsbedingte Defizite, also Defizite die sich aus der Anreicherung mit Nährstoffen ergeben, sind neben strukturellen Belastungen gemäß den Monitoring-Ergebnissen nach EG-WRRL eine weitere Ursache für die Nichterreichung des guten ökologischen Zustandes  bzw. des guten ökologischen Potenzials in nordrhein-westfälischen Fließgewässern. Dies gilt insbesondere für die langsam fließenden Gewässer des Tieflandes.

Bei den erst mit Einführung der EG-WRRL ökologisch zu bewertenden pflanzlichen Qualitätskomponenten (Makrophyten, benthische Diatomeen und sonstige Aufwuchsalgen = PoD) bestanden noch „Wissenslücken“ in Bezug auf Ursachen und Wirkungszusammenhänge. Diese galt es zu schließen, besonders im Hinblick auf die Etablierung effektiver und effizienter sowie verursachergerechter Maßnahmen zur Erreichung des guten ökologischen Zustands bzw. Potenzials.

• Zusammenstellung des aktuellen Sachstandes zum Thema „Eutrophierung in Tiefland-Fließgewässern“ in Form einer Literaturstudie und einer theoretischen Ursachen-Wirkungs-Matrix
• Überprüfung daraus abgeleiteter Hypothesen anhand von Monitoringdaten aus Nordrhein-Westfalen
• Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse in zwei Fachgesprächen
• Ableiten von Schlussfolgerungen und Handlungsoptionen

2010

2011/2012

• Eutrophierung in den Tieflandfließgewässern in Nordrhein-Westfalen ist ein multifaktorielles Problem. Sie beeinträchtigt die Wasserqualität und die ökologischen Funktionen im Gewässer.
• Die bisher erhobenen Daten im operativen Monitoring sind nur begrenzt für die Ableitung von Wirkungszusammenhängen und damit auch für die Ableitung von Maßnahmen geeignet. Dennoch gibt es Hinweise, welche Faktoren die potenzielle und die realisierte Trophie (siehe weiter unten) auf der Makro-, Meso- und Mikroskala in den Tieflandfließgewässern steuern.
• Die Nutzung des Gewässerumfeldes als Acker wirkt sich signifikant auf die Bewertung der biologischen Qualitätskomponente Diatomeen aus. 
• Landwirtschaftliche Nutzung und Punktquellen tragen erheblich zum Nährstoffeintrag bei.
• Auch wenn im Tiefland die Nährstoffkonzentrationen nicht wachstumslimitierend wirken, führen geringere Phosphor-Konzentrationen zu besseren Diatomeen-Bewertungen.
• Der Nährstoff Phosphor nimmt für die Ausprägung der Diatomeenlebensgemeinschaft eine Schlüsselrolle ein.
• Die Beschattung von Gewässern wirkt sich signifikant auf die Makrophyten und das PoD aus.  Bei den Makrophyten zeigen sich im vollsonnigen Bereich häufig schlechtere Bewertungen als bei einer stärkeren Beschattung.
• Die hydraulischen Verhältnisse prägen das PoD, bei höheren Fließgeschwindigkeiten wird das PoD besser bewertet.
• Zwischen den Bewertungen der Florakomponenten und den Mikrohabitattypen des Makrozoobenthos konnten Zusammenhänge nachgewiesen werden
  • Bei gröberen Substraten (Akal, Lithal) liegen bessere Bewertungen vor als bei Feinsedimenten.
  • Der Anteil der sog. Weidegänger an der Makrozoobenthosfauna hat Einfluss auf das Phytobenthos ("grazing"-Effekt).
• Die potenzielle Trophie beschreibt die Höhe der Primärproduktion unter Ausnutzung aller Energie- und Nährstoffressourcen. Sie lässt sich z. B. über die Phosphorkonzentrationen (Gesamt-Phosphor, TP) abbilden.
• Die realisierte Trophie kann als die Höhe der Primärproduktion unter Wirkung limitierender Faktoren (z. B. Hydromorphologie, Fließgeschwindigkeit, Beschattung, Grazing) definiert werden.
• Die Folgen von Eutrophierung („erhöhter“ Trophie) lassen sich indirekt über erhöhte pH-Werte und deutliche Sauerstoffübersättigungen abbilden.
• Der Orientierungswert nach LAWA für Gesamt-Phosphor (TP) von 0,1 mg/l kann bei Tieflandfließgewässern sinnvoll für eine immissionsseitige Einstufung der Gewässer in „mäßig“ und „stark eutrophiert“ verwendet werden. Für Mittelgebirgsgewässer müssen wahrscheinlich geringere Konzentrationsbereiche angesetzt werden. Dies bestätigen auch die Ergebnisse der Literaturstudie.

• Aus den Ergebnissen und Interpretationen der statistischen Zusammenhänge lassen sich Schlussfolgerungen für ein zukünftiges „Eutrophierungsmonitoring“ in einem Modellgebiet ableiten.
  • Neben der kontinuierlichen Messung von pH-Wert und Sauerstoff ist es notwendig, prozessorientierte Kenngrößen wie z. B. Chlorophyll a und Biomassedaten zu erheben bzw. durch Fluorometrie die Primärproduktion zu messen.
  • Die Erhebung von hydromorphologischen Daten (z. B. Lichtmessungen, Erfassung der Beschattung, Anteil Feinsediment im Substrat) und die hydrologischen Gegebenheiten (Abfluss-, Pegeldaten) sind weitere wichtige Aspekte.
  • Die Funktionsfähigkeit des hyporheischen Interstitials und wichtige mögliche Einflussfaktoren aus der Landnutzung, z. B. Einsatz von Pflanzenbehandlungsmitteln müssen ebenfalls betrachtet werden.
• Maßnahmen zum Nährstoffrückhalt sind – je nach betrachtetem Gebiet und Gewässer(system) – sowohl im Bereich der Punktquellen als auch in Bereichen intensiver landwirtschaftlicher Nutzung notwendig, hier z. B. die Einrichtung von Gewässerrandstreifen, um die Nährstoffe schon in der Fläche zurückzuhalten.
• Die Umsetzung von hydromorphologischen Maßnahmen ist insbesondere in den mäßig eutrophen Gewässern (TP-Gehalte im Bereich des LAWA-Orientierungswertes von 0,1 mg/L oder niedriger) besonders effektiv hinsichtlich des Erreichens des guten ökologischen Zustands oder Potenzials.
• Ein die Umsetzung von Maßnahmen begleitendes, gezielt geplantes „Erfolgskontrollmonitoring“ kann weitere wichtige Erkenntnisse bezüglich Eutrophierung und zukünftiger effizienter Maßnahmenplanung liefern.