Ausbreitung von Wirbellosen
Renaturierungen an Fließgewässern haben die Verbesserung der Hydromorphologie zum Ziel, erzielen jedoch häufig keinen positiven Effekt auf die Lebensgemeinschaften, z.B. auf das Makrozoobenthos. Eine Wiederbesiedlung renaturierter Abschnitte mit sensitiven Arten bleibt oft aufgrund fehlender. Ziel des Projektes ist es, für einige sensitive Arten die potentielle Verbreitung im Einzugsgebiet der Lenne zu modellieren und darauf basierend Ausbreitungsmodelle zur Abschätzung des Wiederbesiedlungspotentials zu entwickeln.
Die Untersuchungen werden im Einzugsgebiet der Lenne, einem stark urbanisierten Zufluss der Ruhr in Nordrhein-Westfalen, durchgeführt. Als Vergleich wurde das Einzugsgebiet der oberen Ruhr (bis zur Lennemündung) herangezogen, das weniger durch Siedlungen als durch Landwirtschaft geprägt ist.
Auf Grundlage von großräumigen Umweltparametern (Gewässerstrukturgüte und Landnutzung) sowie den Informationen zu Präsenz/Absenz von elf Modellarten aus dem Jahr 2010 wurden zunächst mittels zweier Regressionsmethoden (nichtparametrische multiplikative Regression (NPMR), logistische Regression) die Umweltparameter bestimmt, die das Vorkommen der Modellarten erklären. Auf Basis dieser Umweltparameter wurden Vorhersagen zum Vorkommen der Arten in den Einzugsgebieten der Lenne und oberen Ruhr berechnet und in Habitateignungskarten visualisiert. Für einige der Modellarten konnten über die beiden Modellansätze akzeptable Habitatmodelle erstellt werden. Die erreichten Erklärungsanteile waren zwar relativ niedrig, jedoch indizierte die Kreuzvalidierung der NPMR für einige der Modellarten (z.B. Dinocras cephalotes, Silo pallipes) brauchbare Modelle.
Die Überprüfung der Modelle erfolgte zum einen durch einen im Jahr 2011 erhobenen Validierungsdatensatz, zum anderen wurden gepoolte Modelle (Daten aus 2010 und 2011) gegen einen Fremddatensatz validiert. Durch eine ROC-Analyse (receiver operating characteristic) lassen sich Aussagen über die Güte der Modelle (AUC, area under the curve) treffen. Für Dinocras cephalotes und Silo pallipes weisen beide Modellierungsmethoden gute Prognosefähigkeiten auf. Für andere Arten ergeben sich nur zufällige Vorhersageleistungen der Modelle (z.B. Perla marginata oder Calopteryx virgo). Die gepoolten Modelle zeigten zwar geringere Modellgüten als die Modelle aus 2010, jedoch spiegeln sich hier die Ergebnisse der Modelle aus 2010 zum großen Teil wider.
Einige Modelle sind demnach geeignet, Quellpopulationen im Einzugsgebiet vorherzusagen und somit als Basis einer Ausbreitungsmodellierung dienen. Es ist weiterhin geplant, für beide Einzugsgebiete jeweils einzeln Modelle zu entwickeln, um zum einen die Auswirkungen einer geringeren Datenbasis auf die Ergebnisse abschätzen zu können, und zum anderen eventuelle Unterschiede zwischen den regionalen Modellen aufgrund der verschiedenen Nutzungsformen zu erfassen.