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Ökologie:Algenblüten nehmen weltweit zu

Algenblüte im Lake St. Clair

(Foto: NASA Earth Observatory)
  • Amerikanische Umweltingenieure haben Satellitenbilder von 71 Seen auf fünf Kontinenten ausgewertet.
  • In zwei von drei Binnengewässern haben Algenblüten in den letzten 30 Jahren zugenommen.
  • Giftige Cyanobakterien kamen in mehr als der Hälfte der untersuchten Seen vor.

Sie muffeln, glibbern und manchmal sind sie auch gefährlich: Wer noch im Spätsommer seine Runden durch den Badesee ziehen wollte, den erwartete nicht selten eine unschöne Überraschung. Sogenannte Algenblüten, die explosionsartige Vermehrung von kleinen Algen oder Cyanobakterien, verwandeln klares Wasser rasch in einen grünen, soßigen Albtraum. Und das dürfte in Zukunft noch viel häufiger passieren als jetzt schon, denn Algenblüten nehmen zahlenmäßig und auch in ihrem Umfang zu.

In zwei Drittel der Seen weltweit ist das grüne Massenwachstum während der vergangenen drei Jahrzehnte immer häufiger und ausgeprägter aufgetreten. Das berichtet ein amerikanisches Forscherteam um den Landwirtschaftsingenieur Jeffrey Hoh in der aktuellen Ausgabe von Nature. In mehr als der Hälfte der untersuchten Seen kamen dabei Cyanobakterien vor, die als besonders problematisch gelten, weil sie gesundheitsschädliche Toxine bilden. So musste die Stadt Toledo im Nordwesten des US-Bundesstaates Ohios wegen der Photosynthese betreibenden Einzeller vor fünf Jahren die öffentliche Wasserversorgung für mehrere Tage einstellen. Cyanobakterien hatten damals das Wasser des Erie-Sees vergiftet. Kommt das Gift in Kontakt mit Haut und Schleimhäuten oder wird verschluckt, kann es zu Durchfall, Erbrechen und Hautausschlägen führen.

Unter günstigen Bedingungen vermehren sich Algen explosionsartig

Wie häufig aber ist das Problem, und gibt es einen Trend? Für die aktuelle Studie werteten die Wissenschaftler nun tausende von Fotos aus, die der NASA-Satellit Landsat 5 von 1984 bis 2013 aufgenommen hat. "Wir haben einen Algorithmus verwendet, der auf den Satellitenfotos die intensiv grüne Algenblüte an der Wasseroberfläche im nahen Infrarotbereich erkennt", erklärt Jeffrey Hoh von der Universität in Stanford. So konnten er und seine Kollegen die Entwicklung der Blüten in 71 Seen in Europa, Afrika, Asien, Australien, Nord- und Südamerika nachzeichnen. Bislang gab es nur Studien zu einzelnen Seen oder Regionen. Zudem war unklar, wie sich die Algenblüten über mehrere Jahrzehnte entwickelt hatten. "Nun wissen wir, dass wir dem Phänomen nicht einfach nur mehr Aufmerksamkeit schenken als früher, sondern dass es wirklich zugenommen hat", sagt Anna Michalak, die ebenfalls an der Studie beteiligt war.

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Die Protagonisten der allgemein als Algenblüten bezeichneten Erscheinungen gehören zum sogenannten Phytoplankton. Es umfasst eine Reihe von Pflanzen, Bakterien und anderen einzelligen Lebewesen, die sich durch Flüsse, Seen und Meere treiben lassen. Sie bilden die Basis der aquatischen Nahrungskette; sowohl das mikroskopisch kleine Zooplankton als auch der tonnenschwere Wal schlagen sich damit den Magen voll. Stimmen die Bedingungen - Wärme, genügend Kohlenstoffdioxid, Sonnenlicht und ausreichend Nährstoffe - dann vermehren sich Algen und Cyanobakterien explosionsartig. Die Algenblüten dauern in der Regel mehrere Wochen - und sie sind auch ohne Gift ein Problem. "Phytoplankton beeinträchtigen nicht nur die Trinkwasserversorgung, sondern auch die Landwirtschaft, Fischerei, Naherholung und den Tourismus", sagt Jeffrey Hoh. "Allein in den USA verursacht es jedes Jahr um die vier Milliarden US$ Schaden."

Doch wieso gibt es rund um den Globus immer mehr Algen? "Das ist schwer eindeutig zu erklären", sagt Jeffrey Hoh. "Die Seen sind sehr unterschiedlich - und genauso unterschiedlich sind auch die Einflussfaktoren für die Algenblüte." In ihrer Studie haben sich die Landschaftsingenieure auf drei Faktoren beschränkt: Temperatur, Niederschlag und Düngemitteleinsatz. Doch die reichen nicht aus, um die Verbreitung von Algenblüten allgemein zu erklären.

Der globale Temperaturanstieg behindert die Erholung der Seen

Zum Beispiel nahmen die Algen im Okeechobee-See im US-Bundesstaat Florida in einem Zeitraum, in dem immer mehr gedüngt wurde, deutlich zu. Und im ungarischen Balaton-See nahm die Algenblüte seit den späten 1980er Jahren ab, als auch weniger Düngemittel zum Einsatz kamen. Doch im russichen Stausee Kuybyshew nahm die Algenblüte stark zu, obwohl seit den 1980er Jahren immer weniger gedüngt wurde. Somit scheinen hier andere Faktoren das Algenwachstum zu begünstigen. Jeder See ist anders; generalisieren lassen sich die Ursachen lokaler Algenblüten also nicht.

"Was wir jedoch festgestellt haben ist, dass nur die Seen, die sich während der letzten 30 Jahre am wenigsten erwärmt haben, Verbesserungen in ihrem Algenbestand langfristig halten konnten", sagt Jeffrey Hoh. Das heißt: Seen, in denen die Algenblüten abnahm, konnten die niedrigeren Level nur halten, wenn sie sich wenig erwärmten. "Das legt nahe, dass der Klimawandel die Erholung vieler Seen bereits behindert", folgern die Wissenschaftler.

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