Posted in: Klima, Pflanzenwelt, Tierwelt 16. Juli 2012 16:53 Weiter lesen →

Seen brauchen kalte Winter und kräftige Winde

Die Klimaerwärmung wirkt sich negativ auf Seen aus, indem sie das Wachstum schädlicher Algen begünstigt. Das belegen schweizer Ökologen am Beispiel des Zürichsees. Demnach profitiert die schädliche Burgunderblutalge davon, dass sich der See im Winter zu wenig durchmischt.

„Das heutige Grundproblem liegt darin, dass der Mensch zwei sensible Eigenschaften von Seen gleichzeitig verändert, nämlich die Nährstoffverhältnisse und mit der Klimaerwärmung die Wassertemperatur“, sagt Thomas Posch vom Institut für Pflanzenbiologie der Universität Zürich. Er hat in Zusammenarbeit mit der Wasserversorgung Zürich in einer Studie Daten aus 40 Jahren analysiert.

Die Auswertung dieser Langzeitdaten zum Zürichsee zeigt, dass das Cyanobakterium „Planktothrix rubescens“, besser bekannt als Burgunderblutalge, in den letzten 40 Jahren zunehmend dichtere „Blüten“ ausbildet. Wie viele andere Cyanobakterien besitzt Planktothrix Giftstoffe, um sich vor dem Fraß durch Kleinkrebse zu schützen. Soll entpsrechend belastetes Seewasser als Trinkwasser genutzt werden, ist ein großer technischer Aufwand nötig.

Mikroskopische Aufnahme der Burgunderblutalge Die Fäden der Burgunderblutalge bilden in 12 bis 15 Meter Tiefe im Zürichsee Massenvorkommen. Bild: Limnologische Station, Institut für Pflanzenbiologie, Uni Zürich

Die wichtigste natürliche Kontrolle der Cyanobakterienblüten erfolgt im Frühjahr, nachdem sich der gesamte See im Winter stark abgekühlt hat. Intensive Winde führen zu einer Durchmischung des Oberflächen- mit dem Tiefenwasser. Ist die Durchmischung vollständig, sterben viele Cyanobakterien in der Tiefe des Zürichsees ab. Sie halten dem hohen Druck – immerhin 13 bar in 130 Meter Wassertiefe – nicht stand.

Ein zweiter positiver Effekt der Durchmischung ist der Transport von frischem Sauerstoff in die Tiefe. Doch auch hier hat sich die Situation im Zürichsee in den letzten vier Jahrzehnten drastisch verändert, sagen die Forscher: Die Klimaerwärmung bewirke eine zunehmende Erwärmung der Wasseroberfläche, die derzeitigen Werte lägen bei 0,6 bis 1,2 Grad Celsius über dem 40-Jahresmittel.

Die Winter seien vermehrt zu warm und der See durchmische nur noch unvollständig, da der Temperaturunterschied zwischen Oberfläche und Tiefe eine physikalische Barriere darstelle, sagen die Forscher. Die Folgen seien größere Sauerstoffdefizite über längere Zeit im Tiefenwasser des Sees und eine unzureichende Reduktion der Blüten der Burgunderblutalge.

Vielen europäischen Seen geht es ähnlich. Das Problem bei der Überdüngung sei nicht nur die absolute Menge von Stickstoff und Phosphor, den beiden wichtigsten Nährstoffen für Algen, sagen die schweizer Forscher. Der Mensch habe auch das Verhältnis der beiden Nährstoffe zueinander verändert. So habe man die Phosphorfrachten in Seen in den letzten Jahrzehnten massiv reduziert, die Belastung mit Stickstoffverbindungen sei jedoch nicht im selben Ausmass verringert worden. Dies könne zu einem Massenauftreten gewisser Cyanobakterienarten führen – sogar in Seen, die bislang als saniert galten.

„Derzeit erleben wir leider eine paradoxe Situation“, sagt Posch; „obwohl wir die Nährstoffproblematik für teilweise gelöst hielten, arbeitet die Klimaerwärmung in einigen Seen gegen die Sanierungsmaßnahmen. In Zukunft brauchen wir deshalb vor allem wieder kalte Winter mit kräftigen Winden“.

Der letzte Winter 2011/12 war für den Zürichsee in dieser Hinsicht ideal: Tiefe Temperaturen und kräftige Stürme ließen den See komplett durchmischen und führten zu einer Reduktion der Planktothrix.

Forschung: Thomas Posch, Oliver Köster, Michaela M. Salcher und Jakob Pernthaler; Online-Veröffentlichung in „Nature Climate Change“, 8.7.2012, Doi: 10.103

WWW:
Veröffentlichung in „Nature Climate Change“
Burgunderblutalge
Forschung am Institut für Pflanzenbiologie, Universität Zürich

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