KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Wird das Eis auf dem Nordpolarmeer immer dünner? Forschungsflugzeug Polar 5 misst Meereiseisdicke nördlich von Grönland.

Die Polar 5 auf dem Eis vor dem Start zu einem Messflug – (c) Johannes Käßbohrer / AWI

Die Meereisausdehnung in der Arktis wird im September ihr jährliches Minimum erreichen. Prognosen lassen vermuten, dass es nicht so gering ausfallen wird wie im Jahr 2007, dem Jahr der geringsten Ausdehnung seit Satelliten diese aufzeichnen. Meereisphysiker vom Alfred-Wegener-Institut sorgen sich trotzdem um das langjährige Gleichgewicht im Nordpolarmeer. Sie haben Indizien dafür, dass die Masse des Meereises schwindet, weil seine Dicke abnimmt. Um dies zu belegen, messen sie derzeit die Eisdicke nördlich und östlich von Grönland mit dem Forschungsflugzeug Polar 5. Ziel der gut einwöchigen Kampagne ist es, den Export von Meereis aus der Arktis zu bestimmen. Hierüber findet etwa ein Drittel bis die Hälfte des Süßwasserexports aus dem Nordpolarmeer statt – ein wichtiger Antriebsfaktor im globalen Ozeanströmungssystem.

Die Frage, wann die Arktis im Sommer eisfrei sein wird, beschäftigt die Meereismodellierer um Prof. Dr. Rüdiger Gerdes vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft schon seit längerem. Satelliten erfassen die Ausdehnung des arktischen Eises seit mehr als 30 Jahren. Für die Bilanz, wie viel Meereis es gibt, ist neben der flächigen Ausdehnung auch die Dicke des Eises entscheidend. Diese lässt sich bisher jedoch nur vor Ort bestimmen: Beispielsweise mit Hilfe des so genannten EM-Bird, einem elektromagnetischen Messgerät, das Helikopter oder Flugzeuge in geringer Höhe über das Eis schleppen. Für Gerdes eine ganz besondere Aufgabe, denn gewöhnlich modelliert er seine Prognosen am heimischen Computer. Die Messkampagne mit dem Forschungsflugzeug Polar 5 des Alfred-Wegener-Instituts führt ihn jetzt erstmalig auf Expedition in die Arktis. „Ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse der Eisdickenmessungen“, so Gerdes. „Nur wenn wir wissen, wie das Eis unterschiedlicher Dicken verteilt ist, können wir berechnen, wie viel Süßwasser aus dem Nordpolarmeer über Eis abtransportiert wird.“

Ungefähr 3000 Kubikkilometer Eis driften jährlich aus dem Nordpolarmeer, das entspricht etwa 2700 Milliarden Tonnen. Das Eis exportiert Süßwasser, das über Flüsse und durch Niederschläge ins Nordpolarmeer gelangt. So wird dessen Salzgehalt aufrechterhalten, der langfristig konstant war. Der weltweit beobachtete Temperaturanstieg ist in den arktischen Breiten besonders ausgeprägt. Seit mehreren Jahren beobachten Forscher, dass das Eis immer dünner wird. Dadurch speichert und exportiert es weniger Süßwasser, und der Salzgehalt (auch als Salinität bezeichnet) des Arktischen Ozeans nimmt ab. Dies beeinflusst einerseits alle Lebewesen, die sich an die Bedingungen angepasst haben. Andererseits wirken sich Änderungen in der Salinität auch auf Strömungsmuster der globalen Ozeanzirkulation und damit den meridionalen Wärmetransport aus. Bei der Messkampagne TIFAX (Thick Ice Feeding Arctic Export) interessiert die Wissenschaftler besonders das mehrere Meter dicke, mehrjährige Eis, das vor allem an der Nordküste Grönlands vorkommt. „Hier von Station Nord aus die Messflüge zu starten, ist ein besonderes Abenteuer“, berichtet Gerdes von einer der nördlichsten Messstationen der Welt. „Mit dem hoch technisierten Forschungsflugzeug durch nahezu unbesiedelte Gebiete der Arktis zu fliegen ist ein starker Kontrast zu meiner Modellierungsarbeit am Computer.“

Die jüngsten Hochwasser an Neiße und Spree zeigen, dass Hochwasserschutzmaßnahmen weiter ein Thema bleiben werden.

Naturschutz ist Hochwasserschutz, der sich rechnet – Foto: Hanspeter Bolliger / Pixelio

Wie sich solch teure Maßnahmen, so gestalten lassen, dass Mensch und Natur optimal profitieren, zeigt eine gerade veröffentlichte Studie des Bundesamtes für Naturschutz (BfN). Wissenschaftler der TU Berlin konnten nachweisen, dass der Nutzen naturverträglicher Hochwasserschutzmaßnahmen die Kosten um den Faktor 3:1 überwiegt.

Naturverträgliche Hochwasserschutzmaßnahmen in Form von Deichrückverlegungen und Auenrenaturierungen rechnen sich damit auch volkswirtschaftlich: „Was für die Natur gut ist, zahlt sich so auch für die Bevölkerung aus“, kommentierte Prof. Beate Jessel, Präsidentin des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) das Ergebnis der Studie, die das Bundesamt in Auftrag gab. Bei traditionellen Kosten-Nutzen-Analysen schneiden Hochwasserschutzmaßnahmen, die auch dem Naturschutz zugute kommen, vergleichsweise schlecht ab, denn die Analysen betrachten nur die Hochwasser senkende Wirkung. Mit der vorliegenden Studie wurde eine Methodik erarbeitet, die auch die Wirkung der Auen als Lebensraum für Pflanzen und Tiere, als Erholungsraum für die Menschen und als Filter für Schadstoffe und damit zusätzlich den ökonomischen Nutzen von verschiedenen Ökosystemfunktionen quantitativ erfasst. Ein Nutzen-Kosten-Verhältnis von 3:1 bedeutet, dass der monetäre Wert des ökologischen und ökonomischen Nutzens der Maßnahmen dreimal so hoch ist wie ihre Kosten.
In Anbetracht des zunehmenden Risikos von Schäden durch Überschwemmungen und des hohen Verlustes aktiver Auen in den vergangenen Jahrzehnten, stellt sich immer wieder die Frage, welche Hochwasserschutzmaßnahmen sinnvoll sind. Das Spektrum reicht von technisch geprägten Maßnahmen wie Deichbau und -sanierung bis hin zu Naturschutz fördernden Projekten wie Deichrückverlegungen, der Wiedergewinnung natürlicher Überschwemmungsflächen und einer Revitalisierung von Auen. Die Studie macht dabei deutlich, dass multifunktional ansetzende Maßnahmen, die neben dem Hochwasserschutz anderen Ökosystemfunktionen mit zugute kommen, auch volkswirtschaftlich gesehen einen höheren Nutzen bringen.
„Das Bundesamt für Naturschutz liefert mit der Studie ein Instrument, mit dem in Zukunft bei wasserbaulichen Entscheidungen auch die Ökosystemdienstleistungen quantifiziert berücksichtigt werden können“, sagte Beate Jessel. „Erweiterte Kosten-Nutzen-Analysen können bei Planungen, z. B. im Rahmen von Umweltverträglichkeitsprüfungen als Entscheidungshilfe für nachhaltige Lösungen dienen und für neue Transparenz sorgen“, erläuterte die BfN-Präsidentin.

Hintergrundinformationen

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie erarbeiteten die Wissenschaftler der TU Berlin das methodische Grundgerüst und wendeten dieses am Fallbeispiel Elbe an. Die Forscher wählten einen ökonomischen Ansatz, um das Nutzen-Kosten-Verhältnis naturverträglicher Maßnahmen an der Elbe einschätzen zu können. Ein Wert über 1 bescheinigt dabei einen volkswirtschaftlichen Mehrwert. Die umfangreichste der untersuchten Deichrückverlegungsvarianten, bei der rund 35.000 Hektar Überflutungsflächen an der Elbe zurück gewonnen werden, erreicht einen positiven Wert von 3,1. Ein solches Programm würde durchschnittliche jährliche Kosten von 18 Millionen Euro verursachen. Der ermittelte Nutzen beläuft sich auf das Dreifache und setzt sich unter anderem aus den vermiedenen Hochwasserschäden von im Durchschnitt 6 Millionen Euro pro Jahr und den eingesparten Kosten durch eine Verkürzung der zu unterhaltenden Deichlinie von 5 Millionen Euro pro Jahr zusammen. Hinzu kommen die Einsparungen für ansonsten an anderer Stelle erforderliche Maßnahmen zur Minderung der Nährstofffracht der Elbe (z. B. durch Nutzungseinschränkungen in der Landwirtschaft oder Steigerung der Reinigungsleistung von Kläranlagen), die zur Erreichung der festgelegten Ziele der Wasserrahmenrichtlinie erforderlich sind, in Höhe von 16 Millionen Euro pro Jahr. Ferner berücksichtigten die Forscher die Wertschätzung der Bevölkerung für den Erhalt von natürlichen Auenlandschaften, die mittels der Zahlungsbereitschaft erfasst wurde, mit einem jährlichen Wert von 30 Millionen Euro.

Die Resultate der Kosten-Nutzen-Analyse zeigen deutlich: Betrachtet man nur die Hochwasserschutzwirkung würden naturverträgliche Deichrückverlegungen ein negatives Nutzen-Kosten-Verhältnis aufweisen. Berücksichtigen Entscheidungsträger auch den zusätzlichen Nutzen, der sich aus der Naturschutz- und Gewässerschutzwirkung von Deichrückverlegungen ergibt, ist mit einem positiven Nutzen-Kosten-Verhältnis zu rechnen. Deichrückverlegungen sind dann nicht nur naturschutzfachlich, sondern auch volkswirtschaftlich sinnvoll. Es ist davon auszugehen, dass eine begrenzte Zahl technischer Schutzmaßnahmen mit starker Hochwasserschutzwirkung an ausgewählten Stellen kombiniert mit großflächigen Auenreaktivierungen mit ihren vielfältigen ökologischen Vorteilen zu einem besonders wirkungsvollen und ökonomisch effizienten Schutzprogramm führen. Mit der Wiederherstellung von naturnahen Auen kann somit in Deutschland ein effizienter Beitrag zur Umsetzung der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt geleistet werden.
Mit der Studie verdeutlicht das BfN in einem konkreten Anwendungsfall den ökonomischen Wert von Naturschutz. Das Untersuchungsergebnis unterstreicht dabei auch die zentrale Aussage des TEEB-Berichtes (The Economics of Ecosystems and Biodiversity), dass sich Naturschutz volkswirtschaftlich lohnt. Das internationale Forschungsprojekt ermittelte, dass die Schutzgebiete der Erde jährlich Ökosystemdienstleistungen im Wert von 4,4 – 5,2 Bio. USD erbringen, wohingegen jährlich nur Investitionen in Höhe von etwa 45 Mrd. USD für den Erhalt der Ökosysteme notwendig wären. Der Forderung des TEEB-Berichtes, dass Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen in Zukunft deshalb bei allen relevanten Entscheidungen systematisch in Kosten-Nutzen-Analysen einbezogen werden müssen, kommt das BfN mit der Studie „Ökonomische Bewertung naturverträglicher Hochwasservorsorge an der Elbe und ihren Nebenflüssen“ entgegen.

Bezugshinweis: Die Studie ist erschienen im Landwirtschaftsverlag in der BfN Schriftenreihe unter dem Titel „Ökonomische Bewertung naturverträglicher Hochwasservorsorge an der Elbe“. Naturschutz und Biologische Vielfalt Heft 89.
Bezug über: BfN-Schriftenvertrieb im Landwirtschaftsverlag, 48084 Münster, ISBN 978-3-7843-3989-4

Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt

Infos zum TEEB-Bericht

Hochwasser wird im Zuge des Klimawandel schon fast zur Normalität. Schutzmaßnahmen laufen nur unzureichend an.

Oder-Hochwasser: Zeit zu Handeln – Foto: Rolf Handke / Pixelio

Zu den Gründen für die katastrophalen Folgen des gegenwärtigen Hochwassers in Sachsen gehört für den Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) unter anderem die zögerliche Umsetzung der nationalen und europäischen Hochwasserschutzgesetze seitens der Fluss-Anrainerstaaten. Trotz der Erfahrungen des Oder-Hochwassers von 1997 und der Jahrhundertflut an der Elbe 2002 würden noch immer viele Gebäude und Verkehrswege in potentielle Überflutungsgebiete hinein gebaut. Die Versiegelung der Böden, mangelnder Wald-, Wiesen und Moorschutz sowie die Einengung der Flüsse und Nebenflüsse durch Baumaßnahmen verhinderten die Zwischenspeicherung und Rückhaltung überschüssiger Wassermassen.

Zur Vorbeugung vor Überflutungen und für den ökologischen Hochwasserschutz werde nach wie vor zuwenig getan. Dies liege am mangelnden politischen Willen und am Druck der Bau- und Agrarlobby. Außerdem fehlten geeignete Strategien zur Anpassung an die wegen klimatischer Änderungen häufiger auftretenden extremen Hoch- oder Niedrigwasserstände der Flüsse. Grenzüberschreitende Strategien zur ökologischen Hochwasservorsorge seien ebenfalls die Ausnahme.

Winfried Lücking, BUND-Experte für Hochwasserschutz: “Den Flüssen mehr Raum geben, das war erklärte Absicht von Bundes- und Länderregierungen, als deren Spitzenpolitiker 1997 und 2002 in Gummistiefeln vor den gebrochenen Deichen standen. Die Deiche wurden erhöht, die Flüsse erhielten jedoch nur wenig zusätzlichen Raum, in den erneute Hochwasser ausweichen können. Inzwischen wurde den Flüssen vier Fünftel ihrer ursprünglichen Überschwemmungsfläche genommen. Zurückbekommen haben sie nicht einmal ein Hundertstel.”

Ein generelles Bauverbot in Flussauen und stärkere Restriktionen bei der landwirtschaftlichen Nutzung potentieller Überschwemmungsflächen hätten in Deutschland vor allem die Bundesländer blockiert. Den flussnahen Grünlandumbruch habe man sogar erleichtert. Lücking: “Hochwasserschutz darf sich nicht darin erschöpfen Stauwehre und Ablaufrinnen zu bauen oder Deiche zu erhöhen. Damit wird den Anwohnern zwar mehr Sicherheit suggeriert. Zugleich erhöht sich aber die Gefahr stärkerer und höherer Flutwellen am Unterlauf der Flüsse.” Eindrucksvoll belegt habe dies das Beispiel des am Wochenende auf polnischer Seite geborstenen Witka-Staudammes.

Der Klimawandel, die intensive Landwirtschaft, Infrastrukturausbau und Entwaldung setzen der Bergwelt besonders zu.

Stausee im Hochgebirge – Foto: Erich Werner / Pixelio

Das hat die Europäische Umweltagentur EEA in einer Studie zu alpinen Ökosystemen herausgearbeitet.

“Reiche Biodiversität, aber immer verwundbarer” – so lautet das Fazit der EEA. Dabei seien die alpinen Ökosyteme hochgradig wichtig für die Regulierung von klimatischen Zyklen und dem Wasserhaushalt. Dennoch nähmen die Bedrohungen durch Landnutzung, Intensivierung der Landwirtschaft, den Bau neuer Straßen und Gebäude, nicht nachhaltige Ausbeutung der Naturschätze und die Klimaveränderungen immer mehr zu.

Berge und Alpen stellen 29 Prozent des Gebietes der EU. Rund 40 Prozent dieses Gebietes ist bewaldet. Durch die Höhen-, Temperatur- und Niederschlagsunterschiede bedingt ist die Artenvielfalt sehr reichhaltig. Auch die durch die schwierigere Bewirtschaftung weit extensiver genutzten landwirtschaftlichen Zonen seien artenreich – jegliche Änderung der Wirtschaftsform gefährdeten diesen Reichtum. Die Klimaerwärmung sei für die alpinen Arten besonders schwer zu ertragen, schon weil es kaum Ausweichmöglichkeiten gebe. Deshalb könnte beispielsweise die Hälfte aller Pflanzenarten bis 2100 ausgestorben sein, warnt die EEA. Die Zersiedelung der Landschaft durch Straßenbau tue sein Übriges dazu.

Die Studie ist Teil der EEA-Kampagne im Internationalen Jahr der Biodiversität, für das die in Kopenhagen ansässige Umweltagentur zehn Botschaften entwickelt. Die Studie über alpine Ökosysteme ist die achte in der Reihe.

EEA-Seite zur Ökosystem-Studie der Bergwelt (engl.)

Mit der Wasserrahmenrichtlinie hat die Europäische Union ein Instrument geschaffen, um die Qualität von Grund- und Oberflächenwasser im Einzugsbereich von Flüssen europaweit zu verbessern.

Die Weser leidet unter dem Einfluss der Landwirtschaft – Foto: Gunda Schünemann / Pixelio

Welche Anstrengungen seitens der Landwirtschaft nötig sind, damit die Wasserqualität der Weser den Vorgaben der EU-Richtlinie genügt, zeigt eine aktuelle Studie des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI) in Braunschweig.

Um die Wasserrahmenrichtlinie im Einzugsgebiet der Weser zu erfüllen, sind erhebliche Anstrengungen nötig, vor allem im Bereich der Landwirtschaft, auch wenn diese ihre Stickstoffüberschüsse in den letzten Jahren deutlich reduzieren konnte. Unter anderem müsste der Stickstoffeintrag in die Weser um jährlich rund 25 000 t reduziert werden. „Dies würde jährliche Kosten von über 100 Millionen Euro zusätzlich zu bisherigen Agrarumweltmaßnahmen verursachen, wenn die Beratungskosten hinzugerechnet werden“, erklärt Peter Kreins, Projektleiter am vTI. Diese Ergebnisse basieren auf Berechnungen des Projektes „AGRUM Weser“, die jetzt vom vTI veröffentlicht worden sind.

„Das Pilotprojekt AGRUM Weser bietet erstmals einen übergreifenden Ansatz, um Wirkungen und Kosten von der Landwirtschaft bis hin zu Einträgen in die Gewässer bis 2015 für die Weser zu quantifizieren“, bestätigt Dr. Werner Ambros aus dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Das länderübergreifende Forschungsprojekt AGRUM Weser (Analyse von Agrar- und Umweltmaßnahmen im Bereich des landwirtschaftlichen Gewässerschutzes vor dem Hintergrund der EG-Wasserrahmenrichtlinie) untersuchte das gesamte Einzugsgebiet der Weser mithilfe eines Modellverbundes aus einem agrarökonomischen und zwei hydrologischen Modellen. Dadurch ist es erstmals möglich geworden, die Wechselbeziehungen zwischen landwirtschaftlichen Einträgen in die Gewässer und ihren Pfadabhängigkeiten sowie die Wirkung und Kosten von möglichen Maßnahmen im landwirtschaftlichen Gewässerschutz umfassend abzubilden und eine verbesserte Berechnung zu Umsetzungsmöglichkeiten der EU-Wasserrahmenrichtlinie vorzunehmen.

Um die Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie bis 2015 zu erfüllen, schlagen die vTI-Wissenschaftler in der Studie eine erste Maßnahmenkombination für die Landwirtschaft vor, die sich auf rund 1,3 Millionen Hektar bezieht und insgesamt über 100 Millionen Euro pro Jahr kosten würde. Dabei wurden die Maßnahmen Zwischenfruchtanbau, keine Ausbringung von Wirtschaftsdünger nach der Ernte, grundwasserschonende Ausbringungstechnik von Gülle und Festmist, Extensivierung von Grünland, Förderung von Extensivkulturen, Reduzierung der Mineraldüngung bei Getreide sowie der Anbau von Winterrüben in Betracht gezogen. In rund 7 Prozent der Regionen konnte jedoch auch mit diesen Maßnahmen die Zielsetzung nicht erreicht werden, sodass weitere landwirtschaftliche oder wasserwirtschaftliche Maßnahmen notwendig sind.

Die Ergebnisse basieren auf einer dreijährigen Zusammenarbeit der Wissenschaftler des vTI, des Forschungszentrums Jülich (FZJ) und des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) sowie Diskussionen mit Experten aus den Landesministerien der beteiligten Bundesländer und der Flussgebietsgemeinschaft Weser. Der Abschlussbericht des AGRUM Weser Projekts wurde als Sonderheft 336 der Fachzeitschrift Landbauforschung veröffentlicht.

Sonderheft zum AGRUM Weser Projekt

Die Vorstellung von Würmern im Fisch dürfte bei den meisten Menschen Ekel hervorrufen.

Fadenwürmer im Eisfisch – Foto: BiK-F

Doch durch Helminthen, so der wissenschaftliche Begriff für Würmer, zu denen auch Nematoden gehören, die als Parasiten im Meer und von Meerestieren leben, lässt sich eine Menge über den Lebensraum herausfinden. Das ist das Ziel von Prof. Dr. Sven Klimpel vom Frankfurter Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F). Bei einer Forschungsexpedition in den Nordatlantik war sein Mitarbeiter Markus W. Busch jetzt den Auswirkungen des Klimawandels in der Barentssee auf der Spur.
Die vierwöchige, in Kooperation mit dem Bundesforschungsinstitut für Ernährung (Max Rubner-Institut (MRI)) durchgeführte Reise mit dem deutschen Fischereiforschungsschiff „Walther Herwig III“ endete am 12. Juli. Überraschend für das Forscherteam des MRI wie auch für Sven Klimpel und seinen Mitarbeiter Markus W. Busch war, dass mittlerweile auch kleinste Kabeljau-Exemplare von parasitierenden Fadenwürmern befallen sind. Vom Parasitenbefall bei Fischen schließen die Wissenschaftler auf Veränderungen im Nahrungsgefüge. Die Barentssee ist ein ca. 1,4 Millionen Quadratkilometer großes Randmeer des Arktischen Ozeans. Ausläufer des Golfstroms sorgen hier auch im Winter für große eisfreie Zonen. Wegen dieser besonderen Bedingungen und der Vielfalt an Organismen ist die Barentssee vor allem für die Fischerei von Bedeutung.

Zu warm und zu sauer

So lässt sich der Zustand der Weltmeere zusammenfassen. Ein Großteil des während der letzten 200 Jahre durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre gelangten Kohlendioxids hat sich in den Ozeanen gelöst und den pH-Wert der Weltmeere sinken lassen. Diese Versauerung hat vor allem Folgen für Meeresorganismen mit einem Kalkmantel, wie z.B. Korallen. Schon für das Jahr 2006 verzeichnete das International Council for the Exploration of the Sea (ICES) einen Höhepunkt der Wassertemperatur in der gesamten Barentssee. – Unter solchen, sich verändernden Bedingungen wandelt sich auch das Artengefüge eines Ökosystems. Wissenschaftler sehen in der Erwärmung einen entscheidenden Grund für die ausschließlich polwärts gerichtete Migration Kälte angepasster Arten. Auch Sven Klimpel erklärt: „Die Erwärmung der oberen Wasserschicht der Ozeane kann Veränderungen der Nahrungsnetze und der Artenzusammensetzung zur Folge haben, die wir derzeit noch gar nicht abschätzen können.“

Eine wichtige Nahrungsgrundlage für Fische und andere Meeresbewohner ist vor allem das Zooplankton, zu dem eine Vielzahl kleinster Meerestiere gehört. Dazu erläutert der Leiter des BiK-F-Projekts „Medizinische Biodiversität und Parasitologie“: „Der Rückgang vieler Fischarten hängt signifikant mit einer veränderten Artenzusammensetzung, der Bestandsabnahme mancher Arten und auch mit der kleineren Körpergröße dieser Nahrungsorganismen zusammen.“ Zunehmend gerät das natürliche, fein aufeinander abgestimmte Gefüge der Meere aus der Balance. Da die schmarotzenden Nutznießer über das Nahrungsnetz in ihren Wirt gelangen, wirken Veränderungen im Nahrungsangebot sich auch auf den Parasitenbefall der Fische aus.

Fadenwürmer als Biomarker und Informationsträger

In einem komplexen Ökosystem stehen alle Lebewesen in Wechselwirkung zueinander. Um Störungen entgegen zu steuern oder zumindest ausbalancieren zu können, muss man die einzelnen „Bauteile“ verstehen. Ökosystemforschung untersucht einzelne Komponenten von Lebensräumen und fügt die gewonnenen Ergebnisse zu einem Gesamtbild zusammen. So unappetitlich die Parasiten im Kabeljau der Barentssee sonst auch sein mögen, bei den Untersuchungen von Sven Klimpel übernehmen sie eine „tragende Rolle“. Als Bioindikatoren helfen sie nicht nur regionale Fischbestände zu unterscheiden, sondern sind nach Aussage des Wissenschaftlers auch bedeutende Informationsträger bei der Erforschung des Nahrungsspektrums bestimmter Arten.

Deshalb beschränkt sich der Parasitologe nicht nur auf abstrakte Energieflussmodelle. Sein Mittel der Wahl zur Untersuchung klimabedingter Veränderungen ist die detaillierte Analyse des Parasitenbefalls bei Fischen und anderen Meeresorganismen. Da auch die üblichen Mageninhaltsanalysen lediglich punktuell und auch nur zum Zeitpunkt der Probennahme Auskunft über Nahrungsgewohnheiten geben, ermöglicht die detaillierte Analyse der Miniatur-Plagegeister Rückschlüsse auf weiter zurückliegende Interaktionsprozesse zwischen Organismen. Auf diese Weise können auch kurzfristige Veränderungen im Nahrungsgefüge der Wirte wie z.B. bei Fischen berücksichtigt werden. – Da sie ausschließlich „zur Untermiete“ leben, sind Parasiten hocheffizient und ausgesprochen zielstrebig. Kennt man ihre Lebenszyklen und Gewohnheiten sowie ihre Zwischen- und Endwirte, verdichten sich die nahrungsökologischen Untersuchungen zu einem Bild vom Nahrungsspektrum und den Ausbreitungsmechanismen einer Parasitenart. Das ist möglich, da viele Parasiten spezifisch für die jeweiligen Endwirte sind. Von solchen detaillierten Untersuchungen verspricht sich Sven Klimpel weitere Informationen zu Reproduktionserfolgen von Fischbeständen, über deren Migration und Populationsdynamik. Also bisher noch weitgehend offenen Fragen, deren Beantwortung im Hinblick auf die Auswirkungen des Klimawandels und die Überfischung der Meere von großer Bedeutung ist.

Nachbearbeitung im BiK-F-Labor

“Wir vermuten, dass die Distanz zur norwegischen Küste einen wesentlichen Einfluss auf die Parasitierung der dort vorkommenden Konsumfischarten hat. Insbesondere die charakteristischen Gewässerbedingungen in der Barentssee könnten Auswirkungen auf das Vorkommen und die Verbreitung bestimmter Parasitengruppen haben“, sagte Sven Klimpel. Fischproben, die schon an Bord bearbeitet und für parasitologische und molekularbiologische Analysen vorbereitet und konserviert wurden, werden nun im Frankfurter BiK-F-Labor genauer untersucht. Der Wissenschaftler sagte: „Wir gehen davon aus, dass die verschiedenen Parasitenarten bei den Fischen der Barentssee sich von denen in anderen Regionen des nördlichen Atlantiks deutlich unterscheiden. Anhand der genetisch eindeutig identifizierten Fadenwürmer in Fischen sind wir beispielsweise auch in der Lage, genau zu bestimmen, welche Wal- bzw. Robbenarten in dem untersuchten Gebiet vorkommen und welche Populationsgrößen sie theoretisch haben könnten.“ Von den Untersuchungen verspricht sich Sven Klimpel eindeutige Ergebnisse und Erklärungsmuster für Veränderungen in den nördlichen Gewässern.

Die Bedeutung der Ozeane

In der Summe nehmen marine Ökosysteme 71 Prozent der Gesamtfläche der Erde ein. Das entspricht einer Fläche von 361 Millionen Quadratkilometern. Auf Grund seiner enormen Tiefenausdehnung ist der marine Lebensraum um ein Vielfaches größer als alle Lebensräume an Land, zu denen auch Süßwasser-Ökosysteme wie Seen, Bäche und Flüsse zählen. Dabei spielen die Ozeane eine bedeutende Rolle für das Klima auf der Erde. Insbesondere im Rahmen der globalen Erhöhung des Kohlendioxid-Anteils in der Atmosphäre tragen die Meere als so genannte „CO2-Falle“ zur Stabilisierung des Weltklimas bei. Neben der Erwärmung der Meere ist das Gleichgewicht auch durch die Versauerung gestört, die durch die stetig steigende CO2-Konzentration in der Atmosphäre ebenfalls zunimmt.

Im Vergleich zu den Lebensräumen an Land reagieren marine Ökosysteme deutlich sensibler und schneller auf Klimaänderungen. Die Belastungen der Fischpopulationen durch Überfischung kommen hinzu. Fische und Fischprodukte sind bedeutsam für die Welternährung. Deren Anteil an der Eiweißversorgung der Weltbevölkerung beträgt nach Zahlen der Food and Agriculture Organization der Vereinten Nationen (FAO) 15 Prozent. Rund drei Milliarden Menschen sind schon jetzt darauf angewiesen. Hinzu kommen wirtschaftliche Interessen und viele Arbeitsplätze, die an der Fischereiindustrie hängen. Einst galten die Meere als unerschöpfliches Reservoir. Doch selbst wenn die Fischereinationen regelmäßig über Fangquoten und Methoden zur nachhaltigen Befischung der Ozeane diskutieren, verbessert sich für die Meeresbewohner nicht viel. – Nicht mehr und größer, sondern weniger und kleiner werden die Fische, die einer ständig wachsenden Weltbevölkerung zur Verfügung stehen.

In der Ostsee hat sich ein riesiger Algenfilm gebildet.

Algenblüte in der schwedischen Ostsee – Foto: Jarmo Syvaenen / WWF

Über 1600 km in der Länge und 190 km in der Breite erstreckt sich die Algenschicht. Rund 377.000 Quadratkilometer der Wasseroberfläche in der Ostsee sind derzeit von der Schicht aus Blaualgen bedeckt. Der aktuelle Algenfilm ist der größte, der seit 2005 in der Ostsee beobachtet wurde. Nach Ansicht des WWF tragen die Algenblüten wie in diesem Jahr zur Verschärfung der immensen Sauerstoffprobleme der Ostsee bei. Die Schicht aus Blaualgen zieht sich derzeit von Finnland bis in die Pommersche Bucht und nordwestlich von Rügen hin. In den deutschen Küstengewässern sind besonders das Achterwasser/Oderhaff und der Strelasund betroffen.

„Hohe Temperaturen, wenig Wind und ein überdüngtes Meer – das sind perfekte Bedingungen für Algenwuchs“ erläutert Jochen Lamp, Leiter des WWF-Ostseebüros. Algenblüte sei eigentlich ein natürliches Phänomen. Aufgrund des hohen Nährstoffgehalts in der Ostsee vermehrten sich die Algen jedoch explosionsartig. „Riesige Algenteppiche schaden in erster Linie der Meeresumwelt. Pflanzen sterben ab und regelrechte Todeszonen ohne Sauerstoff bilden sich am Meeresgrund weiter aus“. Sterben die Algen ab, wird besonders viel Sauerstoff verbraucht und giftiger Schwefelwasserstoff gebildet, der allen Organismen am Ostseegrund schadet.

Einen Grund für das Massenwachstum der Blaualgen sieht der WWF in den Nährstoffeinträgen aus der Landwirtschaft. Über Flüsse gelangen große Mengen Stickstoff und Phosphor aus Düngemitteln ins Meer, die bei günstigen Witterungsbedingungen die Algenblüte vorantreiben. „Überdüngung ist das größte Umweltproblem der Ostsee und der Motor für die Ausbreitung der sauerstoffarmen Zonen“ sagt Jochen Lamp weiter. „Es ist unverantwortlich, wenn die Ostseeanrainer einerseits ehrgeizige Ziele zum Stopp des Nährstoffeintrags beschließen, und dann dieselben Staaten die Überdüngung anheizen“. In Schweden ist beispielsweise kürzlich die Düngemittelsteuer abgeschafft worden. In Mecklenburg-Vorpommern wurde das Landeswassergesetz so geändert, dass statt bisher bis auf  sieben Meter jetzt bis auf einen Meter an Gräben und Bäche heran gedüngt und gespritzt werden darf.

Zum Schutz der belasteten Ostsee fordert der WWF daher strengere Maßstäbe für die Landwirtschaftseinträge, einen ostseeweiten Bann von Phosphaten in Waschmitteln und die konsequente Abwassereinigung von Kreuzfahrt- und Fährschiffen in der Ostsee. Die Abwässer müssten zudem während der Liegezeit in den Häfen entsorgt werden. Schätzungsweise 340 Tonnen Stickstoff und 112 Tonnen Phosphor gelangen jedes Jahr aus Abwässern der Passagierschifffahrt direkt ins Wasser der Ostsee.

Das Europäische Umweltbüro (EEB) hat im Juli einen ernüchternden Statusbericht zur Wasserrahmenrichtlinie veröffentlicht.

Gewässer müssen für die Zukunft erhalten werden – Foto: Hanspeter Bolliger / Pixelio

Der Bericht „Zehn Jahre Wasserrahmenrichtlinie – ein zahnloser Tiger?“  verdeutlicht, wie wenig europäische Regierungen zum Schutz und zur Restauration der europäischen Gewässer tun und wie wenig ambitioniert die Länder bei der Umsetzung seit Inkrafttreten der Wasserrahmenrichtline vor zehn Jahren waren. Auf Grundlage von acht Flussgebietsplänen in Europa stellt der Bericht fest, dass mit wenigen Fortschritten in den nächsten Jahren zu rechnen ist. Die nationalen Flussgebietspläne zum Schutz und zur Verbesserung der Gewässer zeigen danach wenig oder gar keinen Erfolg.

Viele Pläne vertagen die beschlossenen Verbesserungen auf das Jahr 2027. Das würde einen weitreichenden Missbrauch der gesetzlich vorgesehenen Ausnahmeregelungen bedeuten. „Das ist im Anbetracht der Tatsache, wie wichtig Wasser für unser Leben ist und wie wir es noch verschmutzen, inakzeptabel, sagt Pieter de Pous, EEB-Referent für Wasserpolitik. „Europas Flüsse, Seen und Feuchtgebiete bieten Dienstleistungen von sozialem und wirtschaftlichem Wert und sollten für zukünftige Generationen erhalten bleiben. Mit einer zeitigen und effizienten Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie wird Europa weiterhin von solchen Dienstleistungen profitieren können, Geld sparen, neue Arbeitsplätze schaffen und auf nachhaltige Weise wachsen können“.

EEB-Bericht “Zehn Jahre Wasserrahmenrichtlinie – ein zahnloser Tiger?” (PDF, engl.)