Tausende Menschen begaben sich kürzlich auf die Meere und Flüsse Großbritanniens landesweiter „Paddle-out“-Protest zu fordern, dass dem Abwasser, das in die Wasserstraßen des Landes gelangt, ein Ende gesetzt wird. Die Aktivisten waren vor allem besorgt über die Folgen dieses Schmutzes für die menschliche Gesundheit und die Natur.
Aber da die Küstenmeere des Vereinigten Königreichs unter einem brodelnden Wasser brodeln beispiellose Hitzewelle im Meer, diese Aufrufe haben eine neue Dringlichkeit. Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels ist es in einigen Gebieten vor der Küste Englands bis zu 5 °C wärmer als üblich.
Die durch Umweltverschmutzung verursachte Schädigung der britischen Flüsse und Küsten sowie die Auswirkungen von Hitzewellen im Meer stellen eine Bedrohung für die Zukunft einer lebenswichtigen Küstenpflanzenart namens Seegras dar.
Seegräser sind Pflanzen, die sich an das Leben im Meer angepasst haben und riesige Wiesen bilden, die sich oft über Hunderte von Hektar erstrecken. Diese Wiesen bieten Lebensräume für Meerestiere und Brutstätten für kommerziell wichtige Arten wie den Atlantischen Kabeljau. Sie binden außerdem Kohlenstoff aus unserer Atmosphäre, tragen zur Reduzierung der Küstenerosion bei und filtern sogar schädliche Bakterien aus Meerwasser.
Aber anders als Menschen, Pflanzen können ihre Körperwärme nicht kontrollieren. Höhere Meerwassertemperaturen führen also zu einer erhöhten Atmungsfrequenz (dem Prozess, den Lebewesen nutzen, um Energie zum Leben und Wachstum zu erzeugen) und zu einem größeren Nahrungsbedarf.
Eine höhere Atmungsfrequenz ist für Seegras nicht unbedingt ein Problem, wenn es viel Licht für die effektive Photosynthese hat. Das Problem besteht darin, dass das Licht in verschmutzten Gewässern oft begrenzt ist.
Die Eindämmung der Verschmutzung unserer Flüsse ist kein Luxus mehr für einen Tag, sondern eine dringende Notwendigkeit. Wenn wir es jetzt nicht schaffen, unsere Wassersysteme zu reinigen, wird dies zum Verlust von Meeres- und Wasserlebewesen führen und das Funktionieren unserer natürlichen Welt beeinträchtigen.
Algenwachstum
Seegräser benötigen außerdem eine Versorgung mit Nährstoffen wie Nitrat und Phosphat, ohne die sie nicht wachsen können. In britischen Wasserstraßen ist die Einleitung von Abwasser und landwirtschaftlichen Abfällen in Flüsse und Bäche und die übermäßiger Einsatz von Düngemitteln auf dem Land trägt zu einem erhöhten Nährstoffgehalt bei. Allerdings stimuliert dieser erhöhte Nährstoffgehalt das Wachstum verschiedener Algenarten im Meerwasser, unter anderem im Wasser, auf Seegrasblättern und auf Sedimenten.
Dieser Wettbewerb um Nährstoffe benachteiligt Seegras. Seegräser entziehen dem Sediment Nährstoffe vor allem direkt, während Algen im Wasser besser auf sie zugreifen können.
Mit steigenden Nährstoffkonzentrationen nehmen die Algenpopulationen weiter zu und bilden ausgedehnte Blüten. Durch die Algenvermehrung wird das Wasser grün, bedeckt die Seegrasblätter und erstickt den Lebensraum. Diese Algenüberflutung verhindert, dass Seegras so schnell Photosynthese betreibt.
Während einer Meereshitzewelle kommt es bei Seegras zu einer erhöhten Atmungsfrequenz, was ihren Lichtbedarf erhöht. In klarem und gesundem Wasser reagieren Seegräser mit einer Erhöhung ihrer Photosyntheserate, um ihren zusätzlichen Energiebedarf zu decken. Wenn das Wasser jedoch durch übermäßiges Algenwachstum überschwemmt wird, kann das Seegras nur schwer mithalten und verfällt schließlich.
Seegras ist erstickend
Die Wasserstraßen und Küstenmeere des Vereinigten Königreichs gehören zu den am stärksten verschmutzten in Europa. Über 75 % der Flüsse und Bäche des Landes enthalten organische Schadstoffe die entweder für Wasserlebewesen tödlich sind oder das Potenzial haben, chronische Schäden zu verursachen.
Die Nährstoffbelastung wirkt sich jedoch weit über die Grenzen des Vereinigten Königreichs hinaus auf Seegras aus. Im Jahr 2021, eine Studie Schätzungen zufolge sind 88 % der Seegraswiesen weltweit Nährstoffeinträgen aus dem Abwasser ausgesetzt.
In den letzten zwei Jahren haben wir den Zustand von Seegraswiesen in ganz Großbritannien dokumentiert Projekt Seegras (eine Wohltätigkeitsorganisation für Meeresschutz, die sich der Rettung des Seegrases der Welt widmet) und Swansea-Universität. Diese Recherche ergänzt zunächst eine Datenbank veröffentlicht im Jahr 2016.
Obwohl es sich in befindet MeeresschutzgebieteDie meisten der von uns untersuchten Seegraswiesen sind in einem „schlechten“ Zustand. Der auf diesen Wiesen gemessene Stickstoffgehalt liegt bis zu 75 % über dem weltweiten Durchschnitt.
Durch die Analyse von Seegrasblättern auf Nährstoffe, darunter Stickstoff und ein stabiles Stickstoffisotop namens 15N, können wir die Quellen dieser Nährstoffe identifizieren. Insbesondere Abwasser und Viehabfälle weisen im Vergleich zu anderen Nährstoffquellen höhere 15N-Werte auf. Diese Ergebnisse stützen unsere Vermutung, dass der überschüssige Stickstoff im Seegras hauptsächlich aus Abwassereinleitungen und Nährstoffen stammt, die von landwirtschaftlichen Flächen abfließen.
Kostspielige Umweltverschmutzung
Interessanterweise können Seegraswiesen auch eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der Nährstoffbelastung spielen. Untersuchungen haben den erheblichen finanziellen Wert von Seegraswiesen im Hinblick auf ihre Fähigkeit, Nährstoffe aufzunehmen und zu speichern, nachgewiesen.
Beispielsweise wurde in einer Studie in Schweden festgestellt, dass die Verlust von 1.000 Hektar Seegras Über einen Zeitraum von 20 Jahren wurden 60.000 Mg Stickstoff wieder in die Umwelt freigesetzt. Diese Stickstofffreisetzung betrug mehr als das Dreifache der jährlichen Stickstofffracht, die von Flüssen an die Nordwestküste Schwedens transportiert wird.
Die mit dieser Stickstofffreisetzung verbundenen wirtschaftlichen Kosten wurden auf über 140 Millionen US-Dollar (110 Millionen Pfund) geschätzt. Diese Berechnung berücksichtigte den Aufwand, der erforderlich war, um die von der EU festgelegten Stickstoffreduktionsziele zu erreichen EU-WasserrahmenrichtlinieDazu gehören unter anderem die Kosten für den Bau neuer Kläranlagen.
Der Verlust von Seegras aufgrund stärkerer Meereshitzewellen könnte die anhaltende Verschlechterung der europäischen Gewässer verschärfen. Aus unserer Sicht ist die Bekämpfung der Wasserverschmutzung, insbesondere durch Düngemittel und Abwasser, ebenso dringend wie die Bewältigung der Klima- und Biodiversitätskrise.
Obwohl wir die Intensität, Dauer und den Ort schwerer Meereshitzewellen nicht genau vorhersagen können, scheint es, dass sie mit dem Zusammenbruch unseres Klimasystems häufiger werden. Die einzige Verteidigungslinie der Natur gegen den sich schnell ändernden Klimawandel besteht darin, Arten und Lebensräume widerstandsfähiger gegen Extremereignisse zu machen und sich davon zu erholen. Dies erfordert eine grundlegende Änderung der umweltschädlichen Praktiken, die derzeit die Gewässer ersticken.
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