Grundwasserfauna als Indikator für komplexe hydrogeologische Verhältnisse am westlichen Kaiserstuhl

Zusammenfassung

Oberflächennahes Grundwasser unterliegt unterschiedlich starken Einflüssen durch Oberflächengewässer. Dies können z. B. Fließgewässer oder natürliche und künstliche Seen wie etwa Baggerseen sein. Die Stärke dieser Einflüsse kann häufig mittels hydrologischer oder hydrochemischer Methoden aufgezeigt werden. Bislang ist unklar, ob im Bereich von Baggerseen – an denen die Grundwasseroberfläche ungeschützt frei liegt – eine Beeinflussung des Grundwassers auch anhand der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften sowie ihrer Besiedlungsdichten im Untergrund nachgewiesen werden kann. Vor diesem Hintergrund wurden im Jahr 2009 am Burkheimer Baggersee, zwischen Kaiserstuhl und Rhein gelegen, insgesamt 14 Grundwassermessstellen drei- bis viermal hydrochemisch und faunistisch untersucht. Mithilfe der Grundwasserfauna konnten hydrogeologische Muster im Umfeld des Baggersees nachgewiesen werden. Über vier verschiedenartige faunistische Gruppen spiegelt sich die komplexe Hydrogeologie im Untersuchungsgebiet wider. Allerdings überlagern die örtlichen hydrologischen Austauschprozesse mögliche Effekte des Baggersees auf das Grundwasser im Seeabstrombereich. Die faunistischen Gruppen umfassen „Gestresste Messstellen“ mit einer sehr verarmten Fauna, „Alluviale Messstellen“ mit einer artenreichen Oberflächenwassereinfluss anzeigenden Fauna, „Aufsteigendes Grundwasser“ mit einer individuen- und artenreichen Grundwasserfauna und „Rhein“, eine einzelne in Rheinnähe gelegene Messstelle, mit einer sehr stabilen, arten- und individuenarmen Grundwasserfauna. Ähnliche Einteilungen wurden auch in anderen Studien gefunden. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass hydrologische Austauschprozesse anhand der Fauna indiziert werden können. Ein direkter Nachweis von Baggerseeeffekten auf die Grundwasserfauna konnte in diesem Fall nicht erbracht werden.

Abstract

Shallow groundwater is exposed to influence from surface waters to various degrees. These can be streams as well as natural and artificial lakes, such as quarry ponds. The degree of influence can be evaluated by hydrological or hydrochemical methods. It remains unclear to date, whether around the periphery of quarry ponds – where the aquifer is exposed unprotected to the atmosphere – an impact to groundwater can be demonstrated by the composition and abundance of metazoan communities below ground. Fourteen groundwater wells around the periphery of the Burkheimer quarry pond in the Upper Rhine Valley were sampled three to four times in 2009. Samples were analyzed hydrochemically and also for their fauna. The complex hydrogeological patterns in the investigated area were best reflected by four fauna groups. However, hydrological exchange processes overlay possible effects downstream of the quarry ponds. The marked fauna groups are “stressed sites”, characterized by a depleted groundwater fauna, “alluvial sites” with a species-rich fauna, showing the influence of surface water, “upwelling groundwater” that are characterized by a species-rich and abundant groundwater fauna, and “Rhine”, a well situated directly beside the Rhine River, with a stable and low variance of groundwater fauna that also showed low species numbers. Results show that hydrological exchange processes can be indicated by the composition of groundwater metazoan communities. Nonetheless, this survey did not reveal any direct effects on the groundwater fauna by the quarry pond.