Burgunderblutalge

Klimaerwärmung färbt Seen blutrot

  • Nora Kieselbach
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Die Klimaerwärmung wirkt sich auch auf unsere Seen aus. Forscher der Universität Zürich konnten am Beispiel des Zürichsees aufzeigen, wie sich der See im Winter zu wenig durchmischt und die schädliche Burgunderblutalge immer besser wächst. Damit beeinträchtigen die steigenden Temperaturen die erfolgreichen Seesanierungen der letzten Jahrzehnte, wie die Universität Zürich UZH mitteilt.

Viele grosse Seen in Mitteleuropa wurden im 20. Jahrhundert durch Abwässer stark überdüngt. In Folge entstanden Algenblüten, insbesondere ein Massenauftreten von Cyanobakterien (photosynthetische Bakterien) war zu beobachten. Einige dieser Organismen bilden Giftstoffe, welche die Nutzung des Seewassers beeinträchtigen können. Absterbende Algenblüten verbrauchen ausserdem viel Sauerstoff und reduzieren so den Sauerstoffgehalt im See mit negativen Folgen für die Fischbestände.

Das Problem bei der Überdüngung war aber nicht nur die absolute Menge von Stickstoff und Phosphor, den beiden wichtigsten Nährstoffen für Algen. Der Mensch hat auch das Verhältnis der beiden Nährstoffe zueinander verändert. So wurden die Phosphorfrachten in Seen in den letzten Jahrzehnten massiv reduziert, die Belastung mit Stickstoffverbindungen wurde jedoch nicht im selben Ausmass verringert. Das derzeitige Verhältnis zwischen den Nährstoffen kann daher ein Massenauftreten gewisser Cyanobakterienarten auslösen, sogar in Seen, die bislang als saniert galten.

Der Mensch hat folglich gleich zwei sensible Eigenschaften von Seen verändert: die Nährstoffverhältnisse und die Wassertemperatur. Die Auswertung von Langzeitdaten zum Zürichsee zeigt nun, dass das Cyanobakterium Planktothrix rubescens, besser bekannt als Burgunderblutalge, von den veränderten Bedingungen profitieren kann und in den letzten 40 Jahren zunehmend dichtere Blüten bildet. Die Burgunderblutalge, welche sich mit einem Gift vor Frass durch Kleinkrebse zu schützen vermag, wurde im Zürichsee erstmals im Jahr 1899 beschrieben, und ist für die Wasserversorgung Zürich ein seit langem bekanntes Phänomen. Daher wird das Seewasser für die Trinkwasserversorgung aufwändig aufbereitet, wobei der Organismus und die Giftstoffe vollständig aus dem Rohwasser entfernt werden.

Doch warum wächst Planktothrix immer besser? 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, da sie dem hohen Druck, immerhin 13 bar in 130 Meter Wassertiefe, nicht standhalten. Ein zweiter positiver Effekt dieser 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. Die Klimaerwärmung bewirkt eine zunehmende Erwärmung der Wasseroberfläche. Die derzeitigen Werte liegen bei 0.6 bis 1.2 °C über dem 40-Jahresmittel. Die Winter waren vermehrt zu warm und der See durchmischte nur noch unvollständig, da der Temperaturunterschied zwischen Oberfläche und Tiefe eine physikalische Barriere darstellte. Die Folgen sind grössere Sauerstoffdefizite über längere Zeit im Tiefenwasser des Sees und eine unzureichende Reduktion der Blüten der Burgunderblutalge.

Damit entsteht die paradoxe Situation, dass man zwar vielerorts die Nährstoffproblematik für (zumindest teilweise gelöst) hielt, die Klimaerwärmung aber nun in einigen Seen gegen die Sanierungsmassnahmen arbeitet. Um die Burgunderblutalge einzudämmen, braucht es deshalb in Zukunft vor allem wieder kalte Winter mit kräftigen Winden. Der letzte Winter 2011/12 war aus der Sicht der Forschenden ideal. Die tiefen Temperaturen und die kräftigen Stürme liessen den See komplett durchmischen und führten endlich wieder zu einer Reduktion der Planktothrix.

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Bild: Limnologische Station, UZH

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