Relevanz von Schlüsselreizen, im Besonderen Licht und Akustik, zur Auffindbarkeit von Fischaufstiegen

Abstract

Das Thema Auffindbarkeit von FAH wirft nach wie vor eine Reihe unbeantworteter Forschungsfragen hinsichtlich der Instinktbewegung von Fischen, ausgelöst durch Schlüsselreize, auf. Demzufolge ist eine systematische Abklärung für bestehende und insbesondere für zukünftige FAH Projekte zielführend. Die Auffindbarkeit von FAH wird in verschiedenen Leitfäden, neben der Positionierung der Lage des Einstiegs, primär am Parameter Strömung (Rheotaxis) festgemacht. Aus hydraulischer Sicht hat jedoch die am Einstieg austretende Strömung schon von der Größe des Ausbreitungsfeldes her lediglich eine maximal untergeordnete Wirkung. Andere, äußere, die Wanderung beeinflussende Faktoren wie z. B. Licht, Temperatur, Sauerstoffgehalt, akustische Impulse u. a. m. wurden bislang vollkommen bzw. weitgehend außer Acht gelassen. Felduntersuchungen, die das Aufstiegsverhalten der Grundgesamtheit der migrierenden Individuen mit den Umgebungsreizen zeitgenau in Zusammenhang bringen, fehlen bisher. Ziel dieses Papers ist die systematische Abklärung der Wirkung alternativer Schlüsselreize auf die Auffindbarkeit von Fischaufstiegshilfen im Rahmen eines mehrstufigen Forschungsprojekts der VERBUND Hydro Power GmbH. Bei der hier beschriebenen Studie wurden die Daten des Frühjahrs- und des Herbstmonitorings 2019 in der FAH am Kraftwerksstandort Edling/Drau analysiert. Neben den Reizen in Form der verschiedenen Strömungsparameter werden künstliche Reize, welche auf die Phonotaxis, also die Orientierung aufgrund von akustischen Reizen, und die Phototaxis, die Orientierung an Lichtreizen abzielen, gesetzt. Auf der Grundlage der zeitgenauen Erfassung jedes einzelnen aufsteigenden Individuums wurde mittels technischer, fischökologischer und mathematischer Methoden der Zusammenhang zwischen den Schlüsselreizen und der Auffindbarkeit bzw. den Aufstiegsraten in der FAH untersucht. Zum Einsatz kamen hierbei neben dem FishCam-System zur zeitgenauen Erfassung der Wanderbewegungen die FishNet-Software sowie statistische Methoden zur Variablenselektion auf Basis von Regressionsmodellen mit unterschiedlichen Pönalisierungstermen wie LASSO, SCAD und MCP. Die anthropogen angebotenen zusätzlichen Schlüsselreize Licht und Akustik am Einstieg der FAH KW Edling bewirkten keine Steigerung der Aufstiegsraten und somit keine Verbesserung der Auffindbarkeit der FAH.The findability of entrances of fish passes for fish, following their instinct movements triggered by key stimuli serve as a basis for addressing a wide range of research issues. The present project is part of a multi-stage study which aims to determine key stimuli which are responsible for finding the entrance of fish passes. Mainly the attraction flow and the flow impulse have been mentioned in the literature and especially in guidelines for planning of fish passes so far. Out of a hydraulic point of view, the area of flow pattern downstream the entrance affected by the attraction flow or flow impulse is limited. Up to now, there is a lack of field trials that correlate the ascent behaviour of the population of migrating fish individuals with environmental stimuli. In the study described in this article, the data of the spring and autumn monitoring of the FAH in 2019 at the Edling/Drava hydropower plant were analysed. In addition to the stimuli of the various flow parameters, two additional artificial stimuli, addressing the phonotaxis and the phototaxis, were set. On the basis of the time accurate recording of each individual ascending, the connection between the key stimuli acoustics and light and the detection, respectively the ascent rates in the fish pass was examined by means of technical, fish ecological and mathematical methods. In addition to the FishCam system for 24/7 accurate detection of fish movements and the FishNet software, statistical methods for variable selection based on penalized regression models with different penalty terms such as LASSO, SCAD and MCP came into operation. As a result out of the field study, additional phonotactic and phototactic key stimuli had no positive effect on the findability of the fish pass entrance.