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Wissen Wissenschaft
06/02/2021

Studie: Durch Klimawandel entstehen weltweit Todeszonen in Seen

Forscher untersuchten Entwicklung von Sauerstoffkonzentration und Temperatur von fast 400 Seen weltweit.

Todeszonen kannte man bisher vor allem aus Ozeanen, wo Sauerstoffmangel alles Leben am Meeresboden ausl√∂scht. Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung eines Innsbrucker √Ėkologen zeigt nun im Fachjournal "Nature", dass sich durch den Klimawandel weltweit Seen erw√§rmen, in der Folge die Sauerstoffkonzentration sinkt und in tieferen Schichten das meiste Leben verschwindet. Dabei nimmt der Sauerstoffgehalt in den Seen deutlich st√§rker ab als im Meer.

Immer wärmer, weniger Sauerstoff

Die Wissenschafter um Kevin Rose und Stephen Jane vom Rensselaer Polytechnic Institute (USA) haben die Entwicklung von Sauerstoffkonzentration und Temperatur von 393 Seen weltweit in einem Zeitraum von √ľber 70 Jahren untersucht. Durch die Klimaerw√§rmung wird auch die Wasseroberfl√§che von Seen immer w√§rmer und weniger Sauerstoff kann aus der Atmosph√§re in das Wasser diffundieren.

"Wir beobachten diesen Trend weltweit, wollten aber auch untersuchen, was in der Tiefe der Seen passiert und wie signifikant diese Entwicklung weltweit ist", erkl√§rte Ruben Sommaruga vom Institut f√ľr √Ėkologie der Universit√§t Innsbruck.

Neun Mal stärker als im Meer

Der Studie zufolge ist der Sauerstoffgehalt in den untersuchten Seen seit 1980 um 5,5 Prozent an der Oberfl√§che und um 18,6 Prozent in tieferen Zonen gesunken. Damit ist der Sauerstoff-Verlust in den Seen drei bis neun Mal st√§rker als im Meer. √Ėsterreichische Seen wurden in der Studie nicht erfasst, es gebe hier keine sehr guten langfristigen Daten √ľber die Sauerstoffkonzentration mit hoher zeitlicher Aufl√∂sung, sagte Sommaruga gegen√ľber der APA.

Der R√ľckgang der Sauerstoff-S√§ttigung in den oberfl√§chennahen Wasserschichten ist auf deren immer h√∂here Temperatur zur√ľckzuf√ľhren, die im Untersuchungszeitraum im Schnitt um 0,38 Grad Celsius pro Jahrzehnt anstieg. Und w√§rmeres Wasser kann weniger Sauerstoff aufnehmen.

In fast einem Viertel der Seen wurde allerdings ein trotz steigender Temperaturen h√∂herer Sauerstoffgehalt an der Oberfl√§che beobachtet. Das war vor allem dort der Fall, wo √ľber Eintr√§ge aus der Landwirtschaft zus√§tzlich Stickstoff und Phosphor in die See gelangt, was zur √úberd√ľngung und in der Folge zur verst√§rkten Algenbildung f√ľhrt. "Algen produzieren zwar durch Photosynthese mehr Sauerstoff in der oberen Wasserschicht, sterben sie aber ab, sinken sie auf den Grund, wo die Abbauprozesse erneut viel Sauerstoff verbrauchen", so Sommaruga.

Das ist einer der Gr√ľnde f√ľr die massive Abnahme der Sauerstoffkonzentration in der Tiefe, wo die Wissenschafter √ľbrigens keine Temperaturzunahme registriert haben. Ein anderer Grund d√ľrfte mit den steigenden Wassertemperaturen an der Oberfl√§che und l√§ngeren Warmzeiten pro Jahr zusammenh√§ngen. Dadurch kommt es zu einer st√§rkeren Schichtung der Seen, deren Wasser sich manchmal √ľber lange Perioden nicht komplett mischt und der Sauerstoff nicht in die Tiefe gelangen kann.

Mit der abnehmenden Sauerstoffkonzentration verschwinden auch die meisten Lebensformen. "Nur wenige Spezialisten wie Einzeller k√∂nnen dort ohne Sauerstoff √ľberleben. F√ľr alle h√∂heren Lebensformen ist das eine Todeszone", so Sommaruga. Vor allem Arten, die auf kalte, sauerstoffreiche Gew√§sser spezialisiert sind, w√ľrden zunehmend Schwierigkeiten haben, zu √ľberleben.

Zudem produzieren Bakterien, die in Umgebungen ohne Sauerstoff gedeihen, auch das starke Treibhausgas Methan. Als Folge des Sauerstoffverlusts könnten damit Seen größere Mengen an Methan in die Atmosphäre abgeben.

"Die Abnahme von Sauerstoff in Seen hat negative Konsequenzen f√ľr die grundlegende Funktion des Sees, seine Wasserqualit√§t und die Biodiversit√§t", so der √Ėkologe. Der beobachtete Trend ist aber nicht nur ein Problem f√ľr die komplexen √Ėkosysteme von Seen, die nur etwa drei Prozent der Landoberfl√§che der Erde ausmachen, sich aber durch eine √ľberproportional hohe Artenvielfalt auszeichnen. Die Verschlechterung der Wasserqualit√§t ist vor allem auch f√ľr jene Seen, die f√ľr die Trinkwasserversorgung genutzt werden, von gro√üer Bedeutung, betonen die Forscher.

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