Seewasser wird wärmer – Fischbestand sinkt

Seen erwärmen sich aufgrund des Klimawandels stärker als Land und Luft. Die Folgen reichen über die Gewässerränder hinaus und betreffen auch den Menschen.

Wie bei den meisten Schweizer Seen steigt auch die Durchschnittstemperatur des Vierwaldstättersees an. Foto: Richard Fairless (Alamy)

Wie bei den meisten Schweizer Seen steigt auch die Durchschnittstemperatur des Vierwaldstättersees an. Foto: Richard Fairless (Alamy)

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«Es lächelt der See, er ladet zum Bade» – die ersten Worte aus Schillers Drama «Wilhelm Tell» sind wieder aktuell. Das gilt auch für Teiche, Tümpel, Weiher oder Baggerseen. Nur nass und kühl müssen sie sein.

Nass werden die Binnengewässer auch in Zukunft sein, aber ob das mit der Kühle so bleibt, ist ungewiss. Viele Seen erwärmen sich im Zuge des Klimawandels offenbar schneller als Land und Luft. Um 0,34 Grad Celsius innerhalb von jeweils zehn Jahren ist die durchschnittliche sommerliche Oberflächentemperatur von 235 untersuchten Seen weltweit gestiegen. Das stellte eine grosse internationale Gruppe von Gewässerkundlern fest. Die Landmassen kommen gemäss dem Weltklimarat IPCC auf etwa 0,26 Grad Erwärmung pro Dekade. Statistisch gesichert ist diese Differenz allerdings nur für einzelne Seen.

«Der Klimawandel verschärft den Stress, den Gewässer ohnehin durch Überfischung und die intensive Nutzung der Ufer haben», sagt die Leitautorin der Studie, Catherine O’Reilly von der ­Illinois State University. Die Bedeutung der Seen könne kaum überschätzt werden, sie seien schliesslich oft für die Wasserversorgung der Umgebung und das jeweilige Ökosystem entscheidend.

Zürichsee in der Testgruppe

Dennoch war es schwierig, eine übergreifende Aussage für die enorme Zahl der Binnengewässer auf allen Kontinenten zu treffen: Schliesslich gibt es global geschätzt Hunderte Millionen, vielleicht sogar mehr als eine Milliarde Tümpel und Seen. Von diesen haben 1,4 Millionen eine Fläche von mindestens 10 Hektaren, was etwa 14 Fussballfeldern entspricht.

Die mittlere Erwärmung der gemessenen 235 Seen sei daher ein «vermutlich leidlich repräsentativer Wert», sagt O’Reilly. «Wir unterschätzen den Trend eher, als dass wir ihn überschätzen.» Das Team wertete Daten von 1985 bis 2009 aus, für jeden See lagen Messungen aus mindestens 13 Jahren vor. Einbezogen wurden Gewässer, in denen die Wassertemperatur über längere Zeit kontinuierlich und systematisch gemessen worden sind.

Unter den 235 Gewässern sind viele grosse und bekannte, zum Beispiel der Zürich- und der Bodensee, der Wörthersee, der Plattensee, die grossen Seen an der amerikanisch-kanadischen Grenze, der Lago Argentino, der Nasser-Stausee in Ägypten, der Tanganjikasee in Ostafrika, der sibirische Baikalsee, Tonle Sap in Kambodscha und das Maroondah Reservoir in Australien.

Auch der Bodensee liegt mit 0,53 Grad Zunahme klar über dem Mittelwert.

Zwischen den Seen der Studie gibt es grosse Abweichungen. Zwei Dutzend Gewässer haben sich den Daten zufolge in den vergangenen Jahrzehnten sogar abgekühlt, vor allem der Plattensee in Ungarn (um 0,74 Grad pro Dekade), der dänische Limfjord und der Walensee. Das könnten aber zum Teil auch statistische Ausreisser sein, Plattensee und Limfjord zum Beispiel weisen nur jeweils 15 Jahre Daten auf: Da verfälscht ein zufällig warmes Jahr am Anfang oder ein kaltes am Ende der Zeitreihe leicht den Trend. Zudem sind aus dem Forscherteam selbst Zweifel zu hören, ob die Plattensee-Daten stimmen können.

Am anderen Ende der Skala stehen der Franskjön in Schweden (plus 1,35 Grad pro Jahrzehnt), der Lake Superior in Nordamerika (plus 1,16 Grad) und der deutsche Müggelsee (plus 0,85 Grad pro Dekade). Auch der Bodensee liegt mit 0,53 Grad Zunahme klar über dem Mittelwert.

Während der globale Trend statistisch signifikant ist, weisen die Forscher ausdrücklich auf die teils frappierenden Unterschiede von Gewässern in der gleichen Region hin. «Regionale Übereinstimmung zwischen erwärmten Seen ist die Ausnahme, nicht die Regel», sagt Rita Adrian vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei.

Details wie Tiefe, Grösse, Form der Ufer und lokale Wolken- und Windmuster überlagern den Einfluss von Klima- und Temperaturentwicklung. Was allein Tiefe ausmachen kann, zeigt der Vergleich von Lake Huron und Lake Erie, die beide hintereinander in der Kette der nordamerikanischen Great Lakes liegen. Während Ersterer im Mittel fast 60 Meter tief ist und sich um 0,85 Grad pro Dekade erwärmt hat, kommt Letzterer mit seinen 19 Metern Tiefe nicht einmal auf eine Rate von 0,1 Grad.

Wasserschichtung entscheidend

Die Forscher können die untersuchten Seen grob in acht Gruppen einteilen. Viele Seen in der Ebene oder in breiten Tälern, die schon lange milde Winter erleben, erwärmen sich unterdurchschnittlich, das gilt etwa für Wörther-, Garda- und Genfersee sowie den Lago Maggiore. Tiefe, in der Vergangenheit eisbedeckte Gewässer erwärmen sich hingegen oft mehr als doppelt so schnell wie ihre Umgebung. In diese Gruppe ­gehören der Vättern in Schweden oder der Lake Ontario.

Ob sie regelmässig im Winter zugefroren sind, ist ein wichtiger Faktor für das Schicksal der Seen. Das hängt mit der thermischen Schichtung der Gewässer zusammen: Im Sommer ist das Wasser an der Oberfläche am wärmsten, unter einer Eisdecke jedoch oben am kältesten. In ausreichender Tiefe hingegen behält das Wasser meist 4 Grad und damit seine grösste Dichte. Diese ­Schichten unterschiedlicher Temperatur sind in beiden Jahreszeiten stabil und vermischen sich nicht mehr, Forscher sprechen von Stagnation. Erst im Frühjahr und im Herbst geraten die Seen wieder in Bewegung, wenn sich die Temperaturen nivellieren und der Wind das Wasser durchmischt. Fällt die Schichtung im Winter mangels Eis aus oder wird sie kürzer, kann die Stagnation im Sommer früher beginnen und die Oberfläche sich stärker aufheizen.

Aufgewärmte Alpenseen

Satellitenmessungen zwischen 1989 und 2013, die ein Team um Michael Riffler von der Universität Bern ausgewertet hat, kommen für 25 Alpenseen in fünf Ländern auf eine durchschnittliche Erwärmung von 0,21 Grad pro Jahrzehnt. Die Daten schliessen neben den drei bayerischen Gewässern auch den Vierwaldstättersee ein.

Doch auch ganz ohne Thermometer können Fachleute inzwischen erkennen, ob sich Seen zum Beispiel in Bayern erwärmen. Ein Indiz ist die zunehmende Verbreitung der Wasserpflanze Nixenkraut. Das stachelige Gewächs galt bislang als bedrohte Art, es kam praktisch nur im Waginger- und im Tachinger See bei Traunstein vor. «Doch inzwischen finden wir es zum Beispiel auch im Starnberger und im Staffelsee», sagt Uta Raeder von der Limnologischen Station Iffeldorf der Technischen Universität München. «Das zeigt, dass sie zu warmen Seen werden.»

Die Wasserpflanze braucht nämlich, wie Experimente zeigen, mindestens 15 Grad warmes Wasser, damit ihre Samen keimen. Und dann muss die Temperatur sechs Wochen lang mindestens 20 Grad betragen, damit sie blühen kann, befruchtet wird und Samen für die nächste Saison bildet. Wasservögel bringen die Früchte in fremde Gewässer; Pflanzen werden daraus nur, wo die Temperaturverhältnisse stimmen.

In den erwärmten Seen verändern sich die Lebensgemeinschaften auf vielfältige Weise. Auch indirekte Effekte können grosse Folgen haben. So sorgt das regelmässige Umwälzen dafür, dass sich Nährstoffe im See neu verteilen; dieser Mechanismus kann mit einer verlängerten Sommerstagnation aus dem Tritt geraten. Der Tanganjikasee in Ostafrika zum Beispiel, der sich nur wenig aufgeheizt hat, ist bereits stärker geschichtet als früher.

Mangels Durchmischung gelangen viele Nährstoffe aus der Tiefe nicht mehr in die von Licht durchfluteten Schichten nahe der Oberfläche, wo Algen und Plankton sie verarbeiten können. Viele Fische finden darum nicht mehr genug zum Fressen, was offenbar zum Rückgang der Ausbeute der lokalen Fischer beiträgt. Der Effekt macht sich im gesamten Nahrungsnetz bemerkbar.

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 19.06.2017, 23:03 Uhr

Blaualgen

Im Zürichsee dominiert die toxische Burgunderblutalge

Der Zürichsee ist seit Anfang der 1990er-­Jahre gegenüber dem 40-jährigen Mittel im Jahresdurchschnitt um 0,42 Grad Celsius wärmer geworden. Das entspricht ungefähr der Tendenz der Lufttemperatur. Die Erwärmung hat Konsequenzen: Weil die Winter in den letzten Jahren immer wieder ungewöhnlich warm waren, gab es im See praktisch keine Durchmischung.

Das hatte zur Folge, dass sich eine physikalische Barriere zwischen Oberflächenwasser und Seegrund bildete. Unter diesen Bedingungen werden Burgunderblutalgen nicht mehr ins Tiefenwasser transportiert, wo sie dem Wasserdruck nicht standhalten. Die Organismen werden damit auch unzureichend abgebaut. So können sie sich heute in einer Tiefe zwischen 15 und 17 Metern anreichern und im Sommer aufblühen. Im Herbst, wenn es kühler wird und die Winde öfter blasen, werden die Organismen an die Oberfläche geschwemmt, und die Ufer färben sich rötlich.

Die Burgunderblutalge (Planktothrix rubescens) gehört zu den toxischen Vertretern der Blaualgen, wie sie vom Volksmund genannt werden, wissenschaftlich heissen sie Cyanobakterien. P. rubescens dominiert im Zürichsee; sie macht seit 30 Jahren den grössten Anteil des Phytoplanktons aus. Mit den Giftstoffen schützt sich die Burgunderblutalge vor den Fressfeinden wie Kleinkrebsen. Die Wasserversorgung Zürich bereitet das Seewasser aufwendig auf, um Blaualgen und ihre Giftstoffe aus dem Rohwasser vollständig zu entfernen. (lae)

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