Mit dem Klimawandel leiden immer mehr Seen und ihre Bewohner unter Sauerstoffmangel. Die steigenden Temperaturen und der immer früher einsetzende Frühling erschweren den Wasseraustausch zwischen oberflächennahen, warmen und tiefen, kalten Schichten in den Gewässern. Dadurch haben natürliche biologische Abbauprozesse im Tiefenwasser mehr Zeit, den begrenzten Sauerstoffvorrat vollständig aufzubrauchen. In der Folge kommt es insbesondere in den unteren Wasserschichten häufiger zu Sauerstoffmangel, wie zahlreiche Studien belegen.
Befördert wird dies zusätzlich durch Algen, die bei Sauerstoffmangel absterben und am Boden der Seen von Bakterien zersetzt werden, wobei ebenfalls Sauerstoff verbraucht wird. Die steigenden Temperaturen begünstigen wiederum das Algenwachstum und befeuern damit den Prozess. Dass die Erderwärmung Seen schadet und dass Sauerstoffmangel weiteren Sauerstoffverlust verursacht, ist damit bekannt. Wie lange die Gewässer jedoch unter den Folgen von einzelnen Jahren mit Sauerstoffmangel leiden, war bislang unklar.
Hunderte Seen mit Sauerstoffmangel untersucht
Um herauszufinden, wie sich verschiedene Parameter in den Seen gegenseitig und langfristig beeinflussen, hat ein Forschungsteam um Abigail Lewis von der Virginia Polytechnic Institute and State University nun erstmals Langzeit-Daten von 656 Seen und Stauseen ausgewertet – vornehmlich in Nordamerika und Europa, wo besonders viele Seen bereits unter Sauerstoffmangel leiden. Die Daten stammen aus mehr als 100.000 unabhängigen Messkampagnen des GLEON Netzwerks (Global Lake Observatory Network). Neben Daten über den Sauerstoffgehalt im Wasser enthalten sie auch Informationen zur Wassertemperatur, dem Nährstoffrückhalt im Sediment in Form von Phosphor und zur Entwicklung von Planktonalgen, gemessen über den Chlorophyllgehalt.
Das Ergebnis: „Hat ein See in einem Jahr einen kritischen Sauerstoffgehalt unterschritten, ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass er im darauffolgenden Jahr von noch intensiverem Sauerstoffmangel betroffen ist“, erklärt Co-Autor Maximilian Lau von der TU Bergakademie Freiberg. Demnach sind Seen, die einmal von Sauerstoffmangel im Tiefenwasser betroffen waren, im darauffolgenden Sommer meist wieder betroffen. In der Folge verschlechtern sich die Lebensbedingungen für Fische und Wirbellose immer weiter, Treibhausgase werden vermehrt freigesetzt und Nährstoffkreisläufe verändert. Aus den Sedimenten werden mehr Nährstoffe wie Phosphor freigesetzt, wodurch sich pflanzliches Plankton wie kleine Algen besser ausbreiten können. Die Intensität der einzelnen Folgen unterschied sich in der Studie je nach Größe und Tiefe der Seen, die beschriebene Abwärtsspirale trat aber in allen untersuchten Ökosystemen auf.
