Sauerstoffmangel in Ozeanen und Seen – Ursachen und Folgen
Sauerstoff ist eine wichtige Lebensgrundlage für uns Menschen, für Tiere, für Pflanzen – und auch für Gewässer. In Ozeanen, Seen und Teichen nimmt der Sauerstoffverlust bereits dramatische Ausmaße an und stellt eine deutliche Bedrohung für den gesamten Planeten dar ( 1 ).
Was sind die Ursachen und was die Folgen des Sauerstoffmangels in unseren Gewässern?
Im Juli 2024 erschien im Fachjournal Nature Ecology and Evolution eine Studie zu diesem Thema, an der verschiedene Universitäten (USA, Kanada, EU), u. a. das Rensselaer Polytechnic Institute in Troy/New York sowie das Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel mitwirkten ( 2 ).
Prozesse, die unseren Planeten bedrohen
Schon aus früheren Forschungen kennt man etliche Ereignisse, die als „planetare Belastbarkeitsgrenzen“ bezeichnet werden und die Bewohnbarkeit und Stabilität unseres Planeten bedrohen.
Zu diesen Ereignissen bzw. Prozessen zählen beispielsweise der Klimawandel, die Änderung der Landnutzung (z. B. Acker statt Wald) und der Verlust der Artenvielfalt (Aussterben von Tieren und Pflanzen).
Wenn diese Prozesse kritische Schwellenwerte überschreiten, wird dies sehr wahrscheinlich große ökologische, wirtschaftliche und soziale Herausforderungen mit sich bringen. Professor Kevin C. Rose vom Rensselaer Polytechnic Institute in Troy/New York erklärt (1):
„Der Sauerstoffmangel in den Gewässern wird von den anderen bedrohlichen Prozessen (den planetaren Belastbarkeitsgrenzen) beeinflusst und umgekehrt.“
Daher müsse der Sauerstoffmangel in den Gewässern in die Liste der planetaren Belastbarkeitsgrenzen aufgenommen werden, so Professor Rose, damit global geforscht werden könne, um den aquatischen Ökosystemen (allen Gewässern unserer Erde) zu helfen.
Immer mehr Sauerstoffverluste in unseren Gewässern
In allen aquatischen Ökosystemen, von Bächen und Flüssen, Seen, Stauseen und Teichen bis hin zu Flussmündungen, Küsten und dem offenen Meer, ist die Konzentration des gelösten Sauerstoffs (DO, dissolved oxygen) in den letzten Jahrzehnten rapide und erheblich zurückgegangen.
Seen und Stauseen haben seit 1980 Sauerstoffverluste von 5,5 % bzw. 18,6 % erlitten. In den Ozeanen kam es seit 1960 zu Sauerstoffverlusten von etwa 2 %.
Zwar klingen die 2 % des ozeanischen Sauerstoffverlusts wenig, doch nehmen Ozeane eine viel größere Fläche unserer Erde ein, entsprechend ist hier der Sauerstoffverlust in seiner Gesamtheit enorm.
Doch selbst in den Ozeanen ist der Sauerstoffverlust nicht überall gleich ausgeprägt. In den Gewässern (Pazifik) vor Kalifornien beispielsweise kam es in den letzten Jahrzehnten zu einem Verlust von 40 % des ursprünglichen Sauerstoffgehalts (1).
Drei Ursachen des Sauerstoffmangels
„Der Sauerstoffmangel in Gewässern ist eng mit Klima- und Landnutzungsänderungen verknüpft“, sagt Professor Rose. Er wird laut Rose durch mindestens drei Faktoren verursacht (1):
Verringerung der Sauerstofflöslichkeit
Die Sauerstofflöslichkeit im Wasser nimmt infolge steigender Temperaturen ab.
Zunahme sauerstoffverbrauchender Prozesse
Sauerstoffverbrauchende Prozesse nehmen zu. Diese sind ebenfalls eine Folge der höheren Temperatur, aber auch der Eutrophierung – siehe unten unter Algenblüte.
Eutrophierung bezeichnet den erhöhten Nährstoffeintrag in die Gewässer, wenn also Gülle, Klärschlamm und stickstoffhaltige Dünger aus der Landwirtschaft in die Gewässer gespült werden oder wenn aufgrund unzureichender Klärung Abwässer in die Ozeane gelangen.
Verstärkte Stratifikation – verringerte Belüftung des Tiefenwassers
Eine verstärkte Stratifikation bewirkt eine verringerte Belüftung des Tiefenwassers. Stratifikation bezeichnet die Tatsache, dass stehende Gewässer (im Gegensatz zu Flüssen) aus mehreren verschiedenen Wasserschichten mit unterschiedlicher Qualität (Dichte) und Temperatur bestehen.
Wenn die Lufttemperatur steigt, erwärmt sich stark das Oberflächenwasser und liegt wie ein warmer Deckel auf dem Gewässer, so dass sich die verschiedenen Wasserschichten nicht einmal mehr durch starken Wind vermischen können ( 3 ).
Der Sauerstoff, der sich im Oberflächenwasser befindet, gelangt somit nicht mehr in die tieferen Wasserregionen. Dort entstehen nun sog. Todeszonen.
Die Folgen für Tiere, Pflanzen und Menschen – Todeszonen im Meer
In den sauerstofffreien Todeszonen können Würmer, Muscheln, Krebse und Fische nicht mehr überleben, was auch die Fischereiwirtschaft zu spüren bekommt. Ganze Nahrungsketten können durch den Sauerstoffmangel gestört und verändert werden.
Betroffene Wasserlebewesen weisen häufig eine verminderte sensorische Leistungsfähigkeit auf, ein vermindertes Wachstum, eine verminderte Körpergröße und eine reduzierte Fortpflanzungsfähigkeit.
Auf der Seite des NABU e. V. (Naturschutzbund Deutschland) ist dazu zu lesen: „In der Ostsee hat sich die Ausdehnung dieser Todeszonen in den vergangenen Jahrzehnten fast verzehnfacht und umfasst mittlerweile ein Sechstel der Ostsee!“ ( 4 ). Es handelt sich hier also nicht um kleine Fleckchen hie und da, sondern um ein kaum vorstellbares Ausmaß!
Etwa 97 Prozent der Oberflächengewässer der Ostsee gelten als eutrophiert („überdüngt“, mit zu viel Stickstoff belastet) und nur ein paar wenige Küstengewässer sind nicht von Eutrophierung betroffen (4).
Algenblüte – Zeichen von Sauerstoffmangel
Ein häufiges Anzeichen von Sauerstoffmangel ist in vielen Teichen und Seen die inzwischen weit verbreitete Algenblüte. Die Algen treiben frei an der Wasseroberfläche, wachsen durch den erhöhten Nährstoffeintrag schnell und vermehren sich explosionsartig.
Sie bedecken weite Teile der Gewässer, so dass immer weniger Licht in tiefere Wasserschichten gelangen kann. Pflanzen, die am Wasserboden wachsen, sterben nun aufgrund von Lichtmangel (4).
Da die Algen nur eine kurze Lebensspanne haben, sinken sie - sobald sie abgestorben sind - auf den Grund und tragen jetzt sowohl zum Sauerstoffmangel als auch zur Eutrophierung noch weiter bei. Denn sie werden – genau wie die abgestorbenen Pflanzen – von Mikroorganismen unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. Wie in einem Kompost entstehen hierbei nun wieder Nährstoffe – ein dramatischer Teufelskreis (4).
Wir nähern uns kritischen Schwellenwerten!
„Wir nähern uns in Bezug auf den Sauerstoffmangel in Gewässern kritischen Schwellenwerten, was sich wiederum auf das Klima auswirken wird. Denn der Sauerstoffgehalt im Wasser ist entscheidend dafür, wie Ozeane und Seen das Klima beeinflussen“, sagt Professor Rose.
Sauerstoffmangel in Gewässern – Was kann man tun?
Wie kann die Situation verbessert werden? Wie können Gewässer wieder mit mehr Sauerstoff versorgt werden? Wie bei einer Krankheit, so würde es hier nur wenig nützen, die Symptome zu bekämpfen, wie z. B. das Abfischen der Algen. Im Nu wären sie nachgewachsen.
Klimaerwärmung aufhalten – Landwirtschaft sanieren
Auch in Sachen Sauerstoffmangel muss also die Ursachenbekämpfung im Mittelpunkt stehen. Das bedeutet: Klimaerwärmung aufhalten und Landwirtschaft sanieren.
Schon allein mit dem zuletzt genannten Punkt könnte viel erreicht werden – auch ist es einer der Faktoren, bei dem jeder einzelne Mensch seinen Teil beitragen kann, um eine Verbesserung zu erzielen.
Ernährungsgewohnheiten ändern
Denn eine Sanierung der Landwirtschaft geht nur, wenn Menschen ihre Ernährungsgewohnheiten ändern, z. B. nicht mehr so viele tierische Produkte essen. Sinkt die Nachfrage nach Fleisch, Wurst, Milch und Käse, dann müssen weniger Tiere gehalten werden und es fallen sehr viel weniger stickstoffreiche Dünger (Mist/Gülle) an.
Natürlich darf dann nicht auf künstliche Düngemittel ausgewichen werden, die ja zusätzlich noch im Einsatz sind und mengenmäßig ebenfalls reduziert werden müssen.
Bio-vegane Landwirte unterstützen
Dass man auch ohne Tierhaltung und damit ohne Mist und Gülle und auch ohne künstliche Düngemittel gute Erträge einfahren kann, zeigt die bio-vegane Landwirtschaft (auch biozyklisch-vegane Landwirtschaft genannt). Dort wird mit Kompost, Gründüngung mit Leguminosen, Ausbringen von in Biogasanlagen vergorenen Leguminosen und Gesteinsmehlen für fruchtbare Böden gesorgt.
Unterstützen Sie beim Kauf Ware von bio-veganen Landwirten, falls Sie einen solchen kennen (Hofladen) oder wenn Ware im Bio-Supermarkt entsprechend gekennzeichnet ist. Sie könnten im Bio-Supermarkt auch konkret nachfragen, ob Frischware aus bio-veganer Erzeugung im Sortiment ist.
Bezugsquellen für einige Produkte aus biozyklisch-veganer Landwirtschaft finden Sie z. B. unter vorigem Link.
Auf bio-vegane Landwirtschaft umstellen
Wer als Landwirt seinen Hof auf biozyklisch-vegane Landwirtschaft umstellen möchte, findet inzwischen Möglichkeiten, sich entsprechend beraten zu lassen, z. B. hier.
Sauerstoffmangel in Gewässern wird für uns alle Folgen haben
„Wenn wir den Sauerstoffmangel in den Gewässern nicht bekämpfen, wird dies letztlich nicht nur Auswirkungen auf die Ökosysteme, sondern auch auf die Wirtschaft und die Gesellschaft auf globaler Ebene haben“, gibt Professor Rose zu bedenken.
Sauerstoffmangel in Gewässern, so weit das Thema auch entfernt zu sein scheint, wird für uns alle Folgen haben – wenn wir nichts tun.