Auswirkungen auf die Gewässerökologie

Gewässerlebewesen stellen oft sehr spezielle Ansprüche an ihren Lebensraum. Ändern sich durch den Klimawandel die Umweltbedingungen im Gewässer (z.B. Wassertemperatur oder Nährstoffgehalt), wirkt sich dies auch auf die Arten und Lebensgemeinschaften aus.

Kurz gesagt

  • Der Klimawandel wird langfristig die Lebensgemeinschaften in den Gewässern verändern.
  • Die Gewässertypen und ihre spezifische Tier- und Pflanzenwelt reagieren unterschiedlich auf den Klimawandel.
  • Arten, die an kalte Temperaturen angepasst sind, werden seltener. Wärmeliebende gebietsfremde Pflanzen- und Tierarten dagegen können sich besser etablieren. In Hitzeperioden geraten besonders Fische unter Dauerstress und werden anfälliger für Krankheiten.

Zum Weiterlesen

Diese Seite erläutert

  • wie der Klimawandel auf die Gewässerökologie wirkt,
  • wie wir die Veränderungen beobachten und welche Entwicklung wir zukünftig erwarten,
  • wie kann man mit den Folgen umgehen?

Detailliertere Informationen für Fachnutzer finden Sie in unseren Publikationen in der Seitenspalte oder am Ende der Seite unter "Weiterführende Informationen".

Wie wirkt der Klimawandel auf die Gewässerökologie?

Die steigende Lufttemperatur führt unter anderem zu einer Erwärmung der Gewässer. Zunehmende Wassertemperaturen und Veränderungen in der Niederschlagsverteilung beeinflussen die Wassermenge und die chemische Zusammensetzung. Wassertemperatur, -menge und -chemie wiederum steuern zahlreiche physikalisch-chemische und biologische Prozesse im Gewässer. Sie wirken damit direkt auf die Tiere und Pflanzen. Durch langanhaltende Trockenperioden gehen bestimmte Lebensräume und Nahrungsgrundlagen verloren. Vor allem in trockenen und heißen Sommermonaten sind die Gewässer immer häufiger von Niedrigwasser geprägt. In Extremsituationen trocknen insbesondere kleine Bachläufe zeitweise gänzlich aus.

Zusätzlich belasten zahlreiche Nutzungen durch den Menschen die Gewässer (anthropogener Einfluss). Wasserentnahmen für die Landwirtschaft oder zur Bewässerung von Grünflächen lassen die Wasserstände weiter sinken. Einleitungen aus den kommunalen Kläranlagen und Nutzung des Wassers zu Kühlzwecken beeinträchtigen den Nährstoffgehalt und die Wassertemperatur der Gewässer. Detaillierte Informationen über die Zusammenhänge finden sich auf der Seite zur Gewässertemperatur.

Letztlich haben diese Veränderungen im Wasserhaushalt auch Auswirkungen auf die Pflanzen und Tiere: Es ist anzunehmen, dass sich die Lebensgemeinschaften von Gewässern durch den Klimawandel grundlegend ändern werden.

Temperatursensible Fließgewässerarten wie Bachforelle und Äsche weichen eher in die kühleren Oberläufe aus, wodurch sich ihr Lebensraum einschränkt. Generell kann man davon ausgehen, dass kälteliebende Arten seltener werden oder lokal aussterben. Wärmeliebendere bzw. -tolerantere Arten (z.B. Karpfenfische) hingegen breiten sich weiter aus oder wandern ein (s. Kasten Neobiota). Durch die steigenden Wassertemperaturen ist mit einem stärkeren Wasserpflanzenwachstum vor allem in kleineren Gewässern zu rechnen. Insbesondere in Seen werden die Blaualgenblüten zunehmen. Weiterhin nimmt die Gefahr von Sauerstoffdefiziten in langsam fließenden Mittel- und Unterläufen sowie in Seen zu. Das führt zu steigendem ökologischen Stress für Fische und Wirbellose. Aber nicht jedes Gewässer reagiert in gleicher Weise auf Veränderungen. In schnell fließenden (Gebirgs-)Bächen spielt Sauerstoffmangel in der Regel keine Rolle. Hier führen die höheren Strömungsgeschwindigkeiten zu einer generell besseren Sauerstoffversorgung. Betrachtet man mögliche Klimafolgen, sollte man deshalb immer gewässertypspezifisch vorgehen. Ausführliche Informationen zu den klimabedingt möglichen Veränderungen in verschiedenen Gewässern und ihren Lebensgemeinschaften finden sich in den KLIWA-Literaturstudien und auf der KLIWA-Seite Gewässerökologie.

Neobiota

Neobiota sind Arten, die nach 1492 unter direkter oder indirekter Mitwirkung des Menschen eingewandert sind. Vor allem in den letzten zwei Jahrzehnten treten in Deutschland viele neue Arten auf. Dies ist bei gewässerabhängigen Neobiota vor allem auf die Schifffahrt zurückzuführen. Als Paradebeispiel in Bayern gilt hier die Eröffnung des Main-Donau-Kanals, der einer Vielzahl von Arten die Ausbreitung vom Donausystem in das Rheinsystem ermöglichte. Viele Neobiota vertragen ein großes Spektrum bezüglich Temperatur, Eutrophierung und Versalzung. Sie kommen beispielsweise mit höheren Wassertemperaturen oft besser klar als viele unserer heimischen Arten und profitieren damit indirekt vom Klimawandel. In der KLIWA-Literaturstudie zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Fließgewässer sind 30 dieser Neobiota-Arten genauer beschrieben.

Beispiel:
Die Dreikantmuschel Dreissena polymorpha ist ein Rückwanderer der letzten Eiszeit. Insbesondere durch die Schaffung neuer Schifffahrtsstraßen ab dem 19. Jahrhundert konnte sie sich aus dem Schwarzmeerraum wieder in ganz Eurasien ausbreiten. In Deutschland verbreitete sie sich von der Ost- und Nordsee südwärts über den Rhein bis zum Bodensee und ist heute fast flächendeckend zu finden. Die Entwicklung von Massenbeständen in einzelnen Gewässern kann konkurrenzschwächere, heimische Muschelarten verdrängen.

Wie lassen sich die Veränderungen beobachten und was erwarten wir zukünftig?

Welche gewässerökologischen Veränderungen infolge des Klimawandels bereits stattgefunden haben und welche in Zukunft möglich sind, dazu weiß man bisher nur wenig. Derzeit fehlen aussagekräftige Daten, um Klimasignale in den Gewässern nachzuweisen. Es ist zudem oft nicht möglich, klimabedingte Veränderungen von anderen (menschlichen) Einflüssen zu trennen. Aus diesem Grund wurden in der Kooperation KLIWA zunächst Literaturstudien zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Fließgewässer und Seen veröffentlicht. Aus den Erkenntnissen wurden sowohl für Seen als auch Fließgewässer Grundlagen für ein gewässerökologisches Klimafolgenmonitoring erarbeitet. An den bayerischen Fließgewässern wurde bereits ein Klimafolgenmessnetz aufgebaut. An den bayerischen Seen befindet sich das Messnetz derzeit noch im Aufbau. Mit den zukünftigen Untersuchungsergebnissen soll die Gewässerentwicklung langfristig beobachtet und mögliche Klimaveränderungen erfasst werden. Nähere Informationen zum Monitoring finden sich auf den KLIWA-Seiten zum gewässerökologischen Klimafolgenmonitoring.

Wie kann man mit den Folgen umgehen?

Um auf negative Klimafolgen in unseren Flüssen und Seen reagieren zu können, müssen entsprechende Anpassungsstrategien entwickelt werden. Ziel ist es in erster Linie, die natürliche Widerstandsfähigkeit der Gewässerökosysteme zu stärken. Inwieweit kann beispielsweise eine Gewässerbeschattung durch standortgerechte Ufergehölze zu einer Reduzierung der Erwärmung von Fließgewässern beitragen? Welche nutzungsbedingten Einschränkungen müssen ergriffen werden, um die Ansprüche der Pflanzen und Tiere an ihren Lebensraum zu gewährleisten? Das gewässerökologische Klimafolgenmonitoring, die Entwicklung aussagekräftiger Klimaindikatoren sowie weitergehende Untersuchungen sollen zukünftig als Grundlage zur Beantwortung dieser und weiterer Fragen dienen. Zu klären ist auch, welche Auswirkungen und Konsequenzen der Klimawandel auf die ökologische Zustandsbewertung nach EG-Wasserrahmenrichtlinie hat.

An Main und Donau wurden die Alarmpläne Gewässerökologie eingeführt (Links siehe unten). Diese dienen dazu, ökologisch kritische Zustände frühzeitig und repräsentativ zu erkennen, die Gewässernutzer und Öffentlichkeit zu sensibilisieren sowie bei Bedarf Maßnahmen zu ergreifen.

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