Le milieu aquatique est très présent sur la réserve puisque cette dernière est bordée par le Vieux Rhin et le Rhin canalisé, traversée par un ancien bras du Rhin, le Bauerngrundwasser, et parsemée de mares.

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Le Vieux Rhin

L'ancien cours du Rhin naturel, appelé maintenant Vieux Rhin, borde l'île sur sa partie est et forme la frontière avec l'Allemagne. Son débit est régulé par le barrage de Strasbourg à l'amont et le barrage agricole à l'aval. Situé dans l'axe de migration Rhin-Rhône, le Vieux Rhin forme un large plan d'eau particulièrement accueillant pour les oiseaux hivernants.

Le Bauerngrundwasser

La réserve naturelle est traversée dans toute sa longueur par le Bauerngrundwasser. Cet ancien bras sinueux du Rhin est représentatif des « Giessen » de la partie à anastomoses du fleuve, qui recueillent les eaux du Rhin en crue (en été) et sont alimentés par les eaux claires de la nappe phréatique en période d'étiage. Mais le Bauerngrundwasser n’est plus vraiment un « Giessen » car il n’existe plus de crues régulières sur le Rhin. Aujourd'hui, le Bauerngrundwasser a perdu tout dynamisme et son débit n’est pas suffisant pour évacuer la vase qui asphyxie le fond et rend ce cours d’eau particulièrement eutrophe.

Le fleuve n’a qu’exceptionnellement des crues, inondant le Rohrschollen par le biais de la procédure d’écrêtement des crues. Ces inondations de sécurité permettent de refaire fonctionner l’hydrosystème du site, en rechargeant la nappe et en déposant des alluvions fertiles. Le problème actuel des inondations de l’île du Rohrschollen est le phénomène d’effet baignoire qui a tendance à asphyxier le milieu. Malgré les crues peu fréquentes, le milieu naturel tend à s’assécher, entraînant une transformation des habitats alluviaux.

Les zones humides

Une dizaine de mares et des zones temporairement inondées sont présentes dans les dépressions (ou "Gründe") de la réserve, alimentées par les eaux pluviales ou par la nappe. Elles accueillent une faune riche et diversifiée telle que libellules et amphibiens.