KliMoFisch: Klimabedingte Veränderungen von Fischbeständen: Pilotstudie für ein integriertes Klima-Monitoring am Beispiel der Pielach
Projektleitung
David Ramler
Forschungseinrichtung
BAW Research
Projektnummer
102360Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Klima- und Umweltschutz, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Süßwasserökosysteme beherbergen trotz ihres geringen Flächenanteils eine hohe Biodiversität, sind jedoch besonders stark durch Klimawandel und andere anthropogene Einflüsse gefährdet. Veränderungen von Wassertemperatur und Abflussregimen führen bereits jetzt zu Verschiebungen in der Artenzusammensetzung und Verbreitung von Fischpopulationen, sowie zu Lebensraumverlusten, insbesondere für kälteliebende Arten. Bestehende Monitoringprogramme in Österreich liefern zwar umfangreiche Daten, sind jedoch nur eingeschränkt geeignet, klimawandelbedingte Effekte eindeutig nachzuweisen oder von anderen Einflussfaktoren zu trennen.
Vor diesem Hintergrund zielt das Projekt KliMoFisch auf die Entwicklung und Erprobung eines integrierten Klima-Monitorings für Fischbestände ab. Als Pilotgewässer wurde die Pielach (NÖ Alpenvorland) ausgewählt, die aufgrund ihres vergleichsweisen guten ökologischen Zustands, vorhandener Datenbasis und Fischregionsübergänge geeignete Voraussetzungen bietet.
Kern des Projekts ist die Entwicklung eines standardisierten Monitoringkonzepts, das abiotische Parameter (z. B. Temperatur, Abfluss, Wasserchemie) mit biotischen Indikatoren (Fischbestand, Parasitenbefall) verknüpft. Dabei werden erstmals verschiedene Methoden kombiniert, darunter Elektrobefischung, eDNA-Analysen, drohnengestützte Thermal- und Habitatkartierung sowie kontinuierliches Umweltmonitoring. Ergänzend werden Datensuffizienz, Übertragbarkeit und Kosten-Nutzen-Aspekte bewertet.
Dieser innovative Ansatz ermöglicht eine multifaktorielle Analyse klimabedingter Einflüsse und schließt eine bestehende Lücke zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und praktischer Umsetzung eines Monitorings. Die Ergebnisse sollen als Grundlage für ein zukünftiges, klimafokussiertes Fließgewässermonitoring dienen und eine bessere Priorisierung von Schutz- und Anpassungsmaßnahmen ermöglichen. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zum Erhalt der Fischbiodiversität sowie zur nachhaltigen Sicherung ökologischer und sozioökonomischer Leistungen der Fließgewässer.
Schlagwörter (deutsch)
Fischbestände, Monitoring, Gewässerökologie, Klima, Klimamonitoring, Biodiversität, Fließgewässer, Klimawandel
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
Climate-related changes in fish populations: A pilot study for an integrated climate monitoring system
Abstract (englisch)
Despite covering only a small percentage of the Earth’s surface, freshwater ecosystems are home to a high level of biodiversity; however, they are particularly vulnerable to climate change and other human-induced impacts. Changes in water temperature and flow regimes are already leading to shifts in the species composition and distribution of fish populations, as well as habitat loss, particularly for cold-adapted species. While existing monitoring programs in Austria provide extensive data, they are only partially suitable for clearly demonstrating climate change-related effects or distinguishing them from other influencing factors.
Against this backdrop, the KliMoFisch project aims to develop and test an integrated climate monitoring system for fish populations. The Pielach River (Lower Austrian Alpine foothills) was selected as the pilot water body, as it offers suitable conditions due to its comparatively good ecological status, existing data set, and fish region transitions.
The core of the project is the development of a standardized monitoring concept that links abiotic parameters (e.g., temperature, flow, water chemistry) with biotic indicators (fish stock, parasite infestation). For the first time, various methods are being combined, including electrofishing, eDNA analyses, drone-based thermal and habitat mapping, and continuous environmental monitoring. In addition, data sufficiency, transferability, and cost-benefit aspects are being evaluated.
This innovative approach enables a multifactorial analysis of climate-related influences and bridges the existing gap between scientific knowledge and the practical implementation of monitoring. The results are intended to serve as the basis for future, climate-focused river monitoring and enable better prioritization of conservation and adaptation measures. In this way, the project makes an important contribution to the preservation of fish biodiversity and to the sustainable safeguarding of the ecological and socio-economic services provided by rivers.
Schlagwörter (englisch)
fish population, monitoring, climate change, rivers, biodiversity, ecosystem, freshwater ecosystems, climate monitoring
Projektziele
Übergeordnetes Ziel ist die Entwicklung und Erprobung eines integrierten Klima-Monitoring-Konzepts für Fische am Beispiel der Pielach. Das Projekt ist als Pilotstudie konzipiert und verfolgt vier zentrale Fragestellungen:
1. Entwicklung eines standardisierten Monitoring-Protokolls:
Erarbeitung eines reproduzierbaren Erhebungskonzepts, das klimarelevante abiotische Parameter (z.B. Wassertemperatur, Abfluss, Wasserchemie, Beschattung) mit biotischen Parametern (z.B. Fischbestand, Parasitenbefall) systematisch verknüpft. Dazu werden erstmals in einem innovativen Ansatz verschiedene komplementäre Monitoringmethoden gemeinsam angewendet (Elektrobefischung, eDNA-Screening, drohnengestützte Erfassung der Beschattung und des lokalen Temperaturregimes, Parasitologie, kontinuierliches abiotischem Monitoring).
2. Bewertung der Datensuffizienz:
Quantifizierung der Variabilität und Aussagekraft der erhobenen Parameter als Grundlage für eine etwaige zukünftige Ausweitung des Klima-Monitorings. Bei unzufriedenstellenden Ergebnissen einzelner Parameter (z.B. hohe Variabilität, technische Probleme), werden konkrete Empfehlungen zu notwendigen Änderungen des Probennahmedesigns formuliert.
3. Bewertung der Übertragbarkeit:
Einschätzung, inwieweit das entwickelte Monitoring-Konzept auf andere österreichische Fließgewässer übertragbar ist.
4. Beurteilung Aufwand und Mehrwert:
Dokumentation und Diskussion des methodischen und finanziellen Aufwands als Grundlage für eine mögliche Ausweitung des Monitorings auf weitere Gewässer.
Praktisch erreicht werden sollen diese Ziele durch die Durchführung und Auswertung eines integrierten abiotischen und biotischen Monitorings. Im Bereich der Abiotik sollen 20 Dauermessstellen für eine kontinuierliche Temperatur- und Sauerstoffmessung etabliert werden, digitale Thermalbildkarten zur Identifikation potenzieller thermaler Refugien erstellt werden, sowie eine drohnengestützte Habitat- und Beschattungsbewertung durchgeführt werden. Für die biotischen Parameter werden standardisierte Elektrobefischungen an fünf Strecken mit vollständiger Datenauswertung nach GZÜV-Standard durchgeführt, samt einer ergänzenden eDNA Probennahme und parasitologischen Erhebungen.
Das Projekt versteht sich explizit als Pilotstudie und grenzt sich daher klar von weiterführenden Zielsetzungen ab. Es ist weder der statistisch belastbare Nachweis bereits eingetretener klimawandelbedingter Veränderungen der Fischfauna in der Pielach noch die Entwicklung neuer Bewertungsmethoden als Alternative zu bestehenden Verfahren wie dem FIA oder die Ableitung konkreter Managementmaßnahmen Gegenstand dieses Projekts. Vielmehr sollen mit dieser Studie die notwendigen methodische Grundlagen geschaffenen werden, um Klima-Effekte auf die Fischgemeinschaft nachzuweisen. Das Projekt zielt auch nicht auf eine unmittelbare flächendeckende Umsetzung eines Klima-Monitorings ab, schafft aber die Basis für eine etwaige schrittweise Ausweitung auf weitere ausgewählte Gewässer.
Praxisrelevanz
Der Klimawandel stellt das Management von Fließgewässern und Fischbeständen vor wachsende Herausforderungen. Steigende Wassertemperaturen, veränderte Abflussregime und deren Wechselwirkungen mit bestehenden Belastungen wie morphologischen Beeinträchtigungen oder Nährstoffeinträgen führen zu komplexen Veränderungen in Fischgemeinschaften. Klimabedingte Effekte sind bislang schwer eindeutig nachweisbar und kaum von anderen Einflussfaktoren zu trennen, was die Planung und Umsetzung von Anpassungsmaßnahmen, sowie eine Priorisierung von Gewässer(-abschnitten) erschwert. Das betrifft alle involvierten Stakeholder aus Behörden, Gewässerbewirtschaftung, Fischerei und Naturschutz. Bestehende Monitoringprogramme sind jedoch nicht gezielt auf die Erfassung von Klimawandelfolgen ausgelegt.
Im Projekt KliMoFisch soll ein speziell auf diese Fragestellung zugeschnittenes Monitoringkonzept entwickelt und unter realen Bedingungen erprobt werden. Der praxisnahe Mehrwert liegt insbesondere in der Kombination und Weiterentwicklung bereits etablierter Methoden. Klassische Elektrobefischungen werden gezielt durch innovative Ansätze wie eDNA-Analysen, drohnengestützte Habitat- und Temperaturerfassung, Quantifizierung der Beschattung mittels Laubkronenanalyse, sowie parasitologische Untersuchungen ergänzt. Dadurch ist es möglich Veränderungen im Fischbestand nicht nur festzustellen, sondern auch deren mögliche Ursachen besser einzugrenzen.
Ein wesentlicher praktischer Nutzen liegt in der Entwicklung eines standardisierten und übertragbaren Erhebungsdesigns. Dieses kann künftig als Leitfaden für Behörden und Fachbüros dienen, um Klimawandeleffekte systematisch und vergleichbar zu erfassen. Gleichzeitig wird im Projekt überprüft, welche Parameter tatsächlich aussagekräftig und robust sind und wo Anpassungen im Monitoring notwendig sind. Damit werden konkrete Empfehlungen für eine effiziente und zielgerichtete Datenerhebung bereitgestellt.
Langfristig schafft das Projekt die Basis für ein österreichweites Klima-Monitoring von Fischbeständen. Die gewonnenen Erkenntnisse können genutzt werden, um besonders betroffene Gewässer oder Arten frühzeitig zu identifizieren und gezielt Maßnahmen zu priorisieren. Dies betrifft sowohl den Naturschutz als auch die nachhaltige Nutzung, etwa im Bereich der Angelfischerei, die eine erhebliche wirtschaftliche Bedeutung hat.
Insgesamt trägt das Projekt dazu bei, die Lücke zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und praktischer Umsetzung zu schließen. Es liefert konkrete Werkzeuge, Entscheidungsgrundlagen und methodische Standards, die es ermöglichen, die Auswirkungen des Klimawandels auf Fischbestände künftig fundierter zu bewerten und wirksame Anpassungsstrategien zu entwickeln.