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Die Gesundheit von Seen: Analogien zum menschlichen Gesundheitswesen

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Autor: Sarah Hofer

Cyanobakterien in einem See
Quelle: Angelina Tittmann, IGB

10. Mai 2024 | Seen leiden wie Menschen unter verschiedenen gesundheitlichen Problemen, darunter hohe Temperaturen, Kreislaufstörungen und Nährstoffungleichgewichte. Forschende der schwedischen Universität Uppsala und des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei betonen in einer neuen Studie die Bedeutung präventiver Maßnahmen und einer ganzheitlichen Pflege, um ihre Gesundheit zu erhalten und wiederherzustellen.

Weltweit existieren über 1,4 Millionen Seen mit einer Oberfläche von mehr als 10 Hektar. Etwa 12 Prozent der Weltbevölkerung leben innerhalb eines 3-Kilometer-Radius um diese Seen herum und nutzen sie für verschiedene Zwecke wie Trinkwassergewinnung, Fischerei, Erholung und Tourismus. Die Erfüllung dieser wichtigen Funktionen hängt maßgeblich vom Gesundheitszustand der Seen ab.

Die Anwendung des Gesundheitswesen-Modells auf Seen

In einer aktuellen Studie schlagen Forscher vor, die Terminologie und Methoden des menschlichen Gesundheitswesens auf die Bewertung globaler Seesysteme anzuwenden. Dies ermöglicht die Bezeichnung von Seen mit mehreren Gesundheitsproblemen als “multimorbid” und fördert regelmäßige Untersuchungen zur frühzeitigen Erkennung von Problemen.

Dr. Gesa Weyhenmeyer von der Universität Uppsala betont: „Die Analogien verdeutlichen, dass Seen lebendige Systeme sind, die Sauerstoff, sauberes Wasser und eine ausgewogene Energie- und Nährstoffversorgung benötigen.“

Das Team nutzte Daten von LakeATLAS des globalen Kompendiums HydroATLAS, um verschiedene Störungen wie Austrocknung, Versauerung, Nährstoffüberschuss und Sauerstoffmangel in Seen weltweit zu untersuchen.

Doch wann ist ein See gesund oder krank? Viele Länder haben in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte bei der Bewertung des Gesundheitszustandes ihrer Binnengewässer gemacht. Es gibt Ansätze, wie z.B. die Europäische Wasserrahmenrichtlinie, diese Bewertungen länderübergreifend zu harmonisieren. Ein zentrales Konzept ist dabei der Vergleich der aktuellen Situation mit Referenzbedingungen, die häufig als Bedingungen ohne oder mit nur geringem menschlichem Einfluss definiert werden.

„Der Ansatz zur Bewertung von Abweichungen von den Referenzbedingungen ähnelt der Praxis im Gesundheitsbereich. Bislang gibt es jedoch kein einfaches globales System, um den Gesundheitszustand von Seen zu klassifizieren“, sagt Dr. Sabine Hilt, Wissenschaftlerin am IGB und Mitautorin der Studie.

Die häufigsten Probleme

Häufige Gesundheitsprobleme, die Seen weltweit betreffen:

1.Kreislaufstörungen: Austrocknung bedroht Wasserressourcen

Der Kreislauf eines Sees bezieht sich auf die Verfügbarkeit und Dynamik von Wasser. Austrocknung stellt ein ernsthaftes Problem dar, das zu zahlreichen negativen Auswirkungen auf die Seen führt. Schätzungen zufolge verdunsten weltweit rund 115.000 Seen doppelt so viel Wasser, wie sie durch direkte Niederschläge erhalten. Dies macht sie besonders anfällig für Austrocknung, insbesondere wenn auch die Zuflüsse austrocknen. Dadurch sind mehr als 153 Millionen Menschen gefährdet, die in der Nähe dieser Seen leben.

2. Ernährungsstörungen: Einfluss von invasiven Arten und landwirtschaftlichen Aktivitäten

Störungen im Nährstoffhaushalt eines Sees können seine Ökosystemleistungen beeinträchtigen. Ein Mangel an Nährstoffen kann die Ertragsfähigkeit eines Sees verringern, da weniger Algenwachstum zu einer reduzierten Nahrungsbasis für Fische führt. Ein Beispiel hierfür ist die invasive Quaggamuschel, deren Massenvorkommen das Seewasser so stark filtern können, dass der Nährstoffgehalt abnimmt. Ackerland in der Nähe von Seen kann ebenfalls zu Eutrophierung führen, wodurch das ökologische Gleichgewicht gestört wird.

Häufig tritt jedoch das Gegenteil ein: Wenn ein Gewässer zu viele Nährstoffe aufweist, spricht man von Eutrophierung. Dies kann zu (giftigen) Algenblüten führen, die beispielsweise die Trinkwassergewinnung gefährden. Ähnlich wie in der menschlichen Medizin gibt es auch für Seen Risikofaktoren. Die Hauptursache für die weltweite Ausbreitung und Intensivierung von Algenblüten und Toxinproduktion ist die menschliche Eutrophierung durch Einträge aus Haushalten, Industrie und Landwirtschaft, wobei der Klimawandel diese Probleme voraussichtlich noch verstärkt.

3.  Atemnot: Sauerstoffverarmung in Seen dramatischer als in den Ozeanen

Seen können ebenfalls unter Sauerstoffmangel leiden, der insbesondere bei Algenblüten, hohen Temperaturen und geringer Wasserzirkulation auftritt. Bei erhöhten Temperaturen löst sich weniger Sauerstoff im Wasser, was zum Ersticken von Kleinlebewesen und Fischen führen kann. Weltweit sind immer mehr Seen von Sauerstoffarmut betroffen, sogar stärker als die Ozeane, und es gibt keine Anzeichen für eine Erholung. Diese Hypoxie, wie der Sauerstoffmangel auch genannt wird, betrifft sogar Seen mit guter Wasserqualität wie den Genfersee, da mildere Winter zu einer unvollständigen Durchmischung des Seewassers führen, wodurch der tiefste Bereich des Sees langfristig von der Atmosphäre abgeschnitten wird.

 

Empfohlene Maßnahmen zur Erhaltung und Verbesserung der Seen-Gesundheit

Ein mögliches Bewertungssystem für den Gesundheitszustand könnte wie folgt aussehen: Eine Einteilung in ein mehrstufiges System von kritisch bis exzellent basierend auf definierten Vitalfunktionen. Dabei würden “exzellente” Bedingungen vorliegen, wenn alle Vitalfunktionen wie Sauerstoffsättigung, Nährstoffkonzentration, Temperatur, pH-Wert und Wasserklarheit im Normalbereich liegen. Diese Ergebnisse würden gemäß der europäischen Wasserrahmenrichtlinie einem guten ökologischen und chemischen Zustand des Sees entsprechen.
„Wenn die Gesundheitsprobleme der Seen unbehandelt bleiben, stehen wichtige Ökosystemleistungen nicht mehr oder nur noch teilweise zur Verfügung, was das Wohlergehen von Millionen von Menschen gefährdet. Wir empfehlen daher koordinierte, sektorenübergreifende und multidisziplinäre Präventions- und Behandlungsstrategien, die auch eine Überwachung der Fortschritte und des Gesundheitszustands der Seen beinhalten müssen“, sagt IGB-Forscher Professor Hans-Peter Grossart, Mitautor der Studie.

Einige Indikatoren für den Gesundheitszustand von Seen, wie Algenblüten, Fischsterben oder schwimmender Müll, können leicht mithilfe von Satellitenbeobachtungstechniken erkannt werden. Andere Probleme erfordern jedoch diagnostische Tests, die ähnlich aufwendig und kostenintensiv sein können wie Tests für menschliche Gesundheitszustände.

Das Forschungsteam empfiehlt zusätzliche Untersuchungen, darunter die Analyse von Wasserproben oder die Implementierung kostengünstiger Sensoren, um ein umfassenderes Bild der Seen-Gesundheit zu erhalten. Die Forscher betonen auch, dass viele Gesundheitsprobleme in Seen zwar bekannt sind, aber noch nicht angemessen behandelt werden.

Dr. Gesa Weyhenmeyer fasst zusammen: “Die Verbesserung der Abwasserbehandlung, die Minderung der Auswirkungen des Klimawandels und die Bekämpfung von Schäden durch menschliche Einflüsse sowie nicht-heimische Arten in der Nähe von Seen sollten Priorität haben.”

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