Einfluss der Migrationsgeschwindigkeit von Gewässerbettformen auf die Sauerstoffdynamik in der hyporheischen Zone

Die Sauerstoffverteilung und -aufnahme in der hyporheischen Zone reguliert verschiedene redoxabhängige Reaktionen und beeinflusst die Habitatbedingungen. Obwohl feinkörnige Sedimente in Bächen und Flüssen häufig in Bewegung sind, konzentrieren sich die meisten biogeochemischen Studien auf stagnierende Sedimente. Um den Einfluss unterschiedlicher Bettformgeschwindigkeiten auf die Sauerstoffdynamik und -aufnahme in sandigen Flussbetten zu beurteilen, führten wir Experimente in einem Laborgerinne durch. Die Sauerstoffdynamik wurde hierbei mit planaren Sauerstoffoptoden gemessen. In stationären Gewässerbettformen war die sauerstoffhaltige Zone muschelförmig aufgrund des Einströmens sauerstoffhaltigen Wassers an der Luvseite der Gewässerbettform und aufsteigendem anoxischen Wasser auf der Leeseite. Die zunehmende Bettformgeschwindigkeit führte, neben dem allmählichen Verschwinden der anoxischen Aufstiegszone und einer Abflachung der Grenzfläche zwischen oxischer (bewegter Bereich des Bettes) und anoxischer Zone (stationärer Bereich des Bettes), zu einer Verringerung der Sauerstoffaufnahmerate aufgrund verringerter Aufenthaltszeiten. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Berücksichtigung von Prozessen, die mit der Bettformmigration zusammenhängen, für das Verständnis der Biogeochemie der hyporheischen Zone von Bedeutung sind und bei der Planung von Maßnahmen zur Zustandsverbesserung von Fließgewässern berücksichtigt werden sollten.