Der Sauerstoffgehalt in den Süßwasserseen in der gemäßigten Klimazone der Erde, zu der auch Deutschland gehört, sinkt rapide - schneller als in den Meeren. Das haben Wissenschaftler des Rensselaer Polytechnic Institutes (RPI) in Troy, New York, USA, herausgefunden. Ihre Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin "nature" veröffentlicht.
Der Sauerstoffgehalt in den untersuchten Gewässern sinke vor allem, weil aufgrund des Klimawandels die Wassertemperaturen steigen, erklären die Forscher. Das bedrohe die Artenvielfalt, die Trinkwasserqualität und habe sogar einen negativen Effekt auf die Treibhausgasemissionen.
Zustand der Seen: Analyse von seit 1941 gesammelten Daten
Bei ihren Untersuchungen, für die die Wissenschaftler um Kevin Rose mehr als 45.000 Daten aus 400 Seen rund um den Globus zu ihrer Temperatur und ihres Sauerstoffgehalts verglichen haben, konnten die Forscher feststellen: Seit 1980 sank der Sauerstoffgehalt der untersuchten Seen an der Oberfläche um 5,5 Prozent. In tieferen Gewässern ging der Sauerstoffgehalt im gleichen Zeitraum sogar um 18,6 Prozent zurück. Sie konnten aber auch feststellen: Bei den meisten nährstoffbelasteten Seen, die etwa in der Nähe landwirtschaftlich genutzter Böden zu finden sind, stieg der Sauerstoffgehalt dagegen an der Oberfläche an. Ursache hierfür seien nach Ansicht der Wissenschaftler die höheren Wassertemperaturen bei nährstoffbelasteten Seen. Sie mache die Existenz von Cyanobakterien möglich, die - wenn sie zu Algenblüten gedeihen - Toxine entwickelten.
Für ihre Analyse hatten die Wissenschaftler um den Biologen Rose seit 1941 gesammelte Daten verwendet, die überwiegend aus Süßwasserseen der gemäßigten Klimazone stammten, also zwischen dem 23. bis 66. Grad nördlicher und südlicher Breite, wie es in der Veröffentlichung heißt.
Warum Seen für unser Ökosystem wichtig sind
Obwohl Seen nur etwa drei Prozent der Landfläche der Erde ausmachen, sind sie für das Ökosystem Erde sehr wichtig, schreiben die Wissenschaftler in ihrer Studie. Denn Süßwasserseen enthielten eine unglaubliche Konzentration der biologischen Vielfalt unseres Planeten.
"Seen sind Indikatoren oder 'Wächter' für Umweltveränderungen und potenzielle Gefahren für die Umwelt, weil sie auf Signale aus der umliegenden Landschaft und Atmosphäre reagieren." Stephen F. Jane, Hauptautor der Studie
Niedriger Sauerstoffgehalt in Seen - die Auswirkungen
Sinkt der Sauerstoffgehalt in Seen, beginnen sich Bakterien zu vermehren, die auch ohne Sauerstoff gedeihen. Darunter seien auch diejenigen, die das starke Treibhausgas Methan produzierten, mahnen die Forscher. Ein erhöhter Sauerstoffverlust in Süßwasserseen bedeute daher gleichzeitig, dass dadurch auch mehr Methan in die Atmosphäre freigesetzt werde. Außerdem setzten Sedimente unter sauerstoffarmen Bedingungen mehr Phosphor frei und fügten bereits beanspruchten Gewässern Nährstoffe hinzu.
"[...] wenn man anfängt, Sauerstoff zu verlieren, hat man das Potenzial, Arten zu verlieren. Seen verlieren 2,75 bis 9,3 Mal schneller Sauerstoff als die Ozeane, ein Rückgang, der Auswirkungen auf das gesamte Ökosystem haben wird." Kevin Rose , Autor und Professor am Rensselaer Polytechnic Institute
Neben der biologischen Vielfalt beeinflusse die Konzentration von gelöstem Sauerstoff in Ökosystemen von Gewässern die Treibhausgasemissionen, die Nährstoffbiogeochemie und letztlich die menschliche Gesundheit, resümieren die Forscher.
Ursache des niedrigen Sauerstoffgehalts in Seen
Bei ihren Analysen konnte das Team um Kevin Rose folgende Entwicklung feststellen: Wenn die Oberflächenwassertemperaturen um 0,38 Grad Celsius pro Jahrzehnt stiegen, sank die Sauerstoffkonzentration an der Wasseroberfläche um 0,11 Milligramm pro Liter pro Jahrzehnt.
"Die Sauerstoffsättigung oder die Menge an Sauerstoff, die Wasser aufnehmen kann, sinkt, wenn die Temperaturen steigen." Kevin Rose vom Rensselaer Polytechnic Institute
Studie belegt Dringlichkeit des Klimaschutzes
Für den Klimaschutz könnten die Ergebnisse der Studie durchaus Bedeutung haben. Denn sie haben verdeutlicht, wie sehr der sinkende Sauerstoffgehalt in Süßwasserseen Umwelt und Ökosysteme bedroht.
"Laufende Forschungen haben gezeigt, dass der Sauerstoffgehalt in den Weltmeeren rapide abnimmt. Diese Studie beweist nun, dass dieses Problem bei Süßwassergewässern noch gravierender ist, weil es unsere Trinkwasserversorgung und das empfindliche Gleichgewicht bedroht, welches ermöglicht, das darin komplexe Süßwasserökosysteme gedeihen." Curt Breneman, Dekan des Rensselaer Polytechnic Institutes.
Curt Breneman, Dekan des Instituts, hofft, dass die neuen Erkenntnisse klar machen, wie dringlich die Bemühungen um den Klimaschutz sind.
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