Der Biber als Ökosystem-Ingenieur – Auswirkungen auf Wasserqualität und Süsswasser-Ökosysteme

Der Biber als Ökosystem-Ingenieur–Auswirkungen auf Wasserqualität und Süsswasser-Ökosysteme

Aqua Viva Fachtagung 2026: Sauberes Wasser

Dr. Leonardo Capitani
Senior Scientist, Abteilung Aquatische Ökologie, Eawag

leomarameo7.github.io

Oktober 2026

Folien und Links

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Danksagung

Photos and names of Christof Angst, Francesco Pomati, Anita C. Risch, Annegret Larsen and Joshua R. Larsen

… und viele weitere Forschende und Akteur:innen!

Hauptbotschaft dieses Vortrags

Biber können lokal klimaresistente Feuchtgebiete schaffen

Fotos und Effekte: Fairfax & Westbrook (2024), Abb. 2; Text neu gesetzt

Beavers excavate, build dams and forage; the effects on the wetland are shown as plus or minus

Inhalt dieser Präsentation

Wasserqualität: Kohlenstoff und Nährstoffe
Biodiversität: Lebensräume und Arten
Resilienz: Hochwasser und Trockenheit
Management: Leben mit Bibern

Internationale Synthese + Schweizer Swiss flag Fälle

Lebenszyklus und Nahrung des Bibers

Langsame Vermehrung: wenige Junge, langes Familienleben

Eurasischer Biber; Tab. 1.1 und Kapitel 5, 6 und 10 in Rosell & Campbell-Palmer (2022); Foto: Kjell-Erik Moseid, Abb. 5.12

Six life-history numbers for the Eurasian beaver: body mass, gestation, litter size, age at maturity, family size and age at death

Biber kehren in ganz Europa zurück

Distribution of Eurasian and North American beavers in Europe in 2002 (left) and 2020 (right); red circle marks the expansion in Germany and Switzerland

Schweiz, 2022:
4900 Biber

Info Fauna logo

Biber besiedeln Europa wieder

Quellen: Halley et al. 2020, Mammal Review 51, 1–24 (Karten); Angst et al. 2023, Biberbestandeserhebung 2022, info fauna (Schweiz)

Wie viele Biber?

Swiss flag

Number of beavers (Biber) and territories (Reviere) in the canton of Zürich, 2008 to 2022

Daten: Nationale Biberfachstelle / info fauna 2023

Info Fauna logo

150 Biber im Jahr 2008
400+ Biber im Jahr 2022
Wachstum flacht seit 2020 ab

Erholung flacht jetzt ab

Leben mit dem Biber: Kosten der Schäden

Swiss flag info fauna

Entschädigungen stiegen über 30 Jahre (1988–2021)

Quelle: Angst et al. 2023, Biberbestandeserhebung 2022, info fauna, Abb. 37; Schäden an Kulturen und Wald, 1988–2021

Bar chart of yearly compensation paid for beaver damage in Switzerland, 1988 to 2021, rising from a few thousand to about 87,000 Swiss francs

Hydrologische Auswirkungen

Biber verringern die Längsvernetzung und erhöhen die seitliche Vernetzung

Verändert nach Brazier u. a. (2021), Abb. 2: Stadien a, c, e, f

Four stages of beaver-driven channel change: incised channel with dam blow-outs, wider channel with stable dams, sediment build-up with rising water table, reconnected floodplain

Wasserqualität · Warum Nährstoffkreislauf?

Nährstoffe und organisches Material steuern Ökosysteme

Verändert nach Jansen u. a. (2021), Abb. 5: rote Kreise und Bach ergänzt

Food webs with inorganic nutrients and dissolved organic matter circled in red, rising from a stream

Wasserqualität · Internationale Synthese: C und Nährstoffe

C- und Nährstoffbilanzen: keine klare Richtung

Verändert nach Larsen et al. 2021, Earth-Science Reviews 218, 103623, Abb. 15: konzeptionelles Modell; Pfeile und Zahlen (Studien mit dieser Richtung von allen Studien) aus deren Literaturübersicht, Abb. 16: 37 Studien zur Wasserqualität, überwiegend Nordamerika, 1982–2021

Conceptual model of how beaver dams change biogeochemical pathways and fluxes from upstream to downstream

Wasserqualität: der Schweizer Fall

Swiss flag

Biberteiche sind lokale Kontrollpunkte für DOC

Capitani et al., in Vorb., Abb. 4

Beaver effect on DOC in each of 158 streams, ranked

Wasserqualität · Treiber des Bibereinflusses

Swiss flag

Biber verlangsamen das Wasser; Algen und Pflanzen geben DOC ab

Capitani et al., in Vorb., Abb. 3

Stream with several beaver dams, DOC in and out, and the flooded area leading into the causal diagram of downstream DOC

Biodiversität: der Schweizer Fall

Swiss flag

Biber beeinflussen die Biodiversität von Bächen

Quelle: Moser et al. 2026, Journal of Applied Ecology

Study design: a beaver pond with dam (pool, 75 m) and a control reach without beavers (100 m) 500 m apart

Radar plots: species richness and abundance of 10 taxa in beaver pools and control sites

Biodiversität · Fledermäuse an Biberteichen

Swiss flag

Beitrag des Bibers: Lebensraumvielfalt und mehr Nahrung

Abbildung: Browning 2025; Daten: Moser, Capitani et al. 2025; Fotos: JeanRoulin CC BY-SA, R. Bigonneau CC BY (Wikimedia)

Simplified scheme: beaver engineering increases canopy heterogeneity, standing deadwood and arthropods, and bat richness, activity and feeding of mid- and long-range echolocators

Mittlere Reichweite profitiert
Treiber: Totholz
Gefährdete Arten:

Western barbastelle

Mopsfledermaus

Barbastella barbastellus

Geoffroy’s bat

Wimperfledermaus

Myotis emarginatus

Resilienz: der belgische Fall

Belgian flag
Untersuchungsgebiet: Chevral, Ardennen, Belgien

Flachere Spitzen, höheres Niedrigwasser

Neu gezeichnet nach Nyssen et al. 2011, Journal of Hydrology 402, 92–102, Abb. 12 (auch Abb. 8 in Larsen et al. 2021)

Inflow and outflow discharge of a beaver pond cascade in Belgium, September 2009 to March 2010

Resilienz · Wasser speichern, Abfluss puffern

Dämme puffern Trockenheit und Hochwasser

Quellen: Dittbrenner et al. 2022, Ecosphere 13, e4168; Puttock u. a. (2017); Hood 2012 in Rosell & Campbell-Palmer (2022)

Key numbers on water stored, dry-season water, temperature and peak flow with beaver dams

Biber-Management: Konflikte und Lösungen

Für jeden Konflikt gibt es eine praktische Lösung

Tab. 11.1 in Rosell & Campbell-Palmer (2022)

Three kinds of conflict, foraging, burrowing and damming, each paired with solutions

Biber-Management: Zonierung in Tschechien

Czech flag

Zonierung trennt Schutz- und Konfliktgebiete

Vorel et al. 2016, beschrieben in Rosell & Campbell-Palmer (2022), S. 422–423

Czech beaver management zones A (full protection), B (managed, 85.5% of the country) and C (not tolerated, 13.3%)

Biber-Management: der Schweizer Fall

Swiss flag

Map of Switzerland showing the net impact (opportunity minus conflict) of modelled beaver floodplains per 1 km² cell

Abb. 6 und Tab. 4 in Dennis et al. 2024, Global Ecology and Conservation 56, e03304

Info Fauna logo Biber-Auenmodell Science icon

Biberaue: 450 km²

Treiber: Gerinnegefälle
298 km² (66 %) Chance
132 km² (29 %) Konflikt

Revitalisierung maximieren, Konflikte minimieren

Biber-Management: Wie sollen wir vorgehen?

Swiss flag

Biber-Management sollte den sozialen Kontext berücksichtigen

Neu gezeichnet nach Dennis et al. 2024, Global Ecology and Conservation 56, e03304

Decision tree for designating beaver habitat: identify the local extent of the beaver floodplain, check land-use conflict, weigh opportunity against conflict, and check acceptability to local stakeholders

Hauptbotschaft zum Mitnehmen

Biber können lokal klimaresistente Feuchtgebiete schaffen

Fotos und Effekte: Fairfax & Westbrook (2024), Abb. 2; Text neu gesetzt

Beavers excavate, build dams and forage; the effects on the wetland are shown as plus or minus

Vielen Dank

Two beavers at their dam

Foto: Dominic Tinner

Dr. Leonardo Capitani
leomarameo7.github.io

Danksagung

SeeWandel-Klima logo

Dr. Leonardo Capitani is financed by the grant “SeeWandel-Climate: Modelling the consequences of climate change and neobiota for Lake Constance” within the framework of the Interreg VI programme “Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein (Germany/Austria/Switzerland/Liechtenstein)”. The funds are provided by the European Regional Development Fund as well as the Swiss cantons.

Die Geldgeber hatten keinen Einfluss auf den Inhalt dieser Präsentation.

Interreg Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein, co-financed by the European Union, coats of arms of the Swiss cantons

Zusatzmaterial

Zusätzliche Folien

Biber-Management: Stufen der Massnahmen

Zuerst informieren, Biber zuletzt entfernen

Tab. 11.2 in Rosell & Campbell-Palmer (2022) (nach Sjöberg & Belova 2019)

Five management options from informing the public to removing beavers locally, ordered by level of intervention and seriousness of damage

Sommer und Winter: DOC-Änderung

Swiss flag

Biber geben im Sommer DOC ab, im Winter nicht

Capitani et al., in Vorb., Abb. 4a

Median relative response of DOC to beaver engineering across 158 streams: about +21% of the seasonal DOC contrast in summer and no clear effect in winter

Probenahme-Design und Standorte

Swiss flag

Capitani et al., in prep., Fig. 1

Sampling design: a stream flowing left to right with DOC sampled upstream of the first dam and downstream of the last dam, with two beaver ponds, their dams and beavers

Map of Switzerland with the 158 analysed beaver streams

Vernetzung und Ausbreitung

Isolierte Populationen im Norden breiten sich langsam aus

Abb. 3 in Falaschi et al. 2024, Animal Conservation 27, 324–337: Vernetzungskarte des Europäischen Bibers in Italien und den Nachbarländern. Ausgangspunkte (Biberfunde) in Schwarz, Stromfluss in Rot.

Connectivity map of Eurasian beaver in Italy and surrounding countries, with source points and current flow

Biber stauen Bäche in der Kulturlandschaft

Swiss flag info fauna

Biber stauen Bäche direkt neben Ackerland

Foto: Christof Angst, in Angst et al. 2023, Biberbestandeserhebung 2022, info fauna, S. 99

Aerial photo of a beaver territory at Hersiwil, canton Solothurn: dams (red lines) and a lodge (red circle) beside a field

Biberdämme neben Wegen und Bahnlinien

Swiss flag info fauna

Biberreviere können neben Infrastruktur liegen

Fotos: Christof Angst, in Angst et al. 2023, Biberbestandeserhebung 2022, info fauna, S. 101

Two photos of a beaver territory at Herzogenbuchsee, canton Bern, between a footpath and a railway, with dams marked by red lines and a lodge by a red circle

Literatur (1/2)

Angst, C., Auberson, C. & Nienhuis, C. (2023). Biberbestandeserhebung 2022 in der Schweiz und Liechtenstein.
Brazier, R.E., Puttock, A., Graham, H.A., Auster, R.E., Davies, K.H. & Brown, C.M.L. (2021). Beaver: Nature’s ecosystem engineers. Wires. Water, 8, e1494.
Browning, E. (2025). Direct and indirect impacts of beaver ecosystem engineering have mixed effects on bats across feeding guilds. Journal of Animal Ecology.
Dennis, M., Angst, C., Larsen, J.R., Rey, E. & Larsen, A. (2024). A national scale floodplain model revealing channel gradient as a key determinant of beaver dam occurrence and inundation potential can anticipate land-use based opportunities and conflicts for river restoration. Global Ecology and Conservation, 56, e03304.
Dittbrenner, B.J., Schilling, J.W., Torgersen, C.E. & Lawler, J.J. (2022). Relocated beaver can increase water storage and decrease stream temperature in headwater streams. Ecosphere, 13, e4168.
Fairfax, E. & Westbrook, C. (2024). The Ecology and Evolution of Beavers: Ecosystem Engineers that Ameliorate Climate Change. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 55, 323–345.
Falaschi, M., Ficetola, G.F., Viviano, A., Mazza, G. & Mori, E. (2024). Environmental suitability and potential range expansion of the Eurasian beaver in Italy. Animal Conservation, 27, 324–337.
Halley, D.J., Saveljev, A.P. & Rosell, F. (2020). Population and distribution of beavers Castor fiber and Castor canadensis in Eurasia. Mammal Review, 51, 1–24.

Literatur (2/2)

Jansen, J., MacIntyre, S., Barrett, D.C., Chin, Y.-P., Cortés, A., Forrest, A.L., u. a. (2021). Winter limnology: How do hydrodynamics and biogeochemistry shape ecosystems under ice? Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 126, e2020JG006237.
Moser, V., Capitani, L., Zehnder, L., Hürbin, A., Obrist, M.K., Ecker, K., u. a. (2025). Habitat heterogeneity and food availability in beaver-engineered streams foster bat richness, activity and feeding. Journal of Animal Ecology.
Moser, V., Minnig, S., Capitani, L., Boch, S., Cramer, N., Edman, O., u. a. (2026). Rewilding beyond the wilderness: Beavers can restore stream biodiversity from urban to agricultural to natural landscapes. Journal of Applied Ecology.
Nationale Biberfachstelle / info fauna. (2023). Beaver counts in the canton of Zürich, 2008–2022.
Nyssen, J., Pontzeele, J. & Billi, P. (2011). Effect of beaver dams on the hydrology of small mountain streams: Example from the Chevral in the Ourthe Orientale basin, Ardennes, Belgium. Journal of Hydrology, 402, 92–102.
Puttock, A., Graham, H.A., Cunliffe, A.M., Elliott, M. & Brazier, R.E. (2017). Eurasian beaver activity increases water storage, attenuates flow and mitigates diffuse pollution from intensively-managed grasslands. Science of The Total Environment, 576, 430–443.
Rosell, F. & Campbell-Palmer, R. (2022). Beavers: Ecology, Behaviour, Conservation, and Management. Oxford University Press.
Sheppy, J., Sudduth, E.B., Clinton, S., Riveros-Iregui, D. & Ledford, S.H. (2024). Urban beaver ponds show limited impact on stream carbon quantity in contrast to stormwater ponds. Urban Ecosystems, 27, 1477–1491.