Ökologische Funktionen von Bächen und Flüssen weltweit stark beeinträchtigt

Landwirtschaft, Lebensraumverlust oder Abwässer – menschliche Stressoren wirken sich negativ auf die Biodiversität in Bächen und Flüssen aus. Es ist noch sehr wenig darüber bekannt, inwieweit auch ihre Fähigkeit zur Selbstreinigung und andere essentielle Ökosystemleistungen beeinträchtigt werden. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) hat die weltweit verfügbare Forschung zu diesem Thema in einer kürzlich erschienenen Meta-Analyse zusammengefasst Biologie des globalen Wandels. Diese Studie stellt neue Initiativen für ein verbessertes Wassermanagement vor.

Bäche und Flüsse sind die Lebensadern unseres Planeten, Hotspots der Biodiversität und lebensnotwendig: Sie liefern Trinkwasser, bieten Hochwasserschutz und werden zur Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen genutzt. Aber der Mensch beeinflusst Süßgewässer und ihre ökologischen Funktionen durch Maßnahmen wie die Veränderung der Struktur von Gewässern, die Landwirtschaft oder die Einleitung von Abwasser. „Das führt natürlich zu vielfältigen ökologischen Beeinträchtigungen“, sagt Dr. Mario Brauns, Wissenschaftler am UFZ-Department Gewässerökologie. „Die meisten Studien befassen sich mit den Auswirkungen auf die Biodiversität, aber dies kann nur ein Teil des Problems sein. Obwohl ein Verlust an Biodiversität ein Indikator dafür sein kann, dass Süßgewässer durch menschliche Stressoren beeinträchtigt werden, stellt sich die Frage, ob und inwieweit ihre ökologischen Funktionen darunter leiden bleibt unbeantwortet.“

Eine wesentliche Ökosystemleistung von Bächen und Flüssen ist ihre natürliche Selbstreinigungsleistung. Dies kann anhand ökologischer Funktionen wie Nährstoffretention oder Laubstreuabbau beurteilt werden. Doch wie wirken sich menschliche Stressoren auf diese ökologischen Funktionen aus, die für die natürliche Selbstreinigungskraft eines Flusses oder Baches unerlässlich sind? „In dieser Meta-Analyse haben wir den aktuellen Forschungsstand zu dieser Frage zusammengetragen“, sagt Brauns. Das internationale Forschungsteam wertete die veröffentlichte Literatur für Studien aus, die die Auswirkungen menschlicher Stressoren auf die ökologischen Funktionen von Flüssen und Bächen untersuchten. „Wir haben die weltweit verfügbaren Forschungsergebnisse überprüft und insgesamt 125 Studien gefunden – was angesichts des globalen Maßstabs nicht viel ist“, sagt Brauns. „Dies unterstreicht noch einmal, wie wenig bisher in diesem Bereich geforscht wurde. Und: Die gefundenen Studien wurden vor allem in Europa oder Nordamerika durchgeführt. Für Asien oder Afrika ist bisher kaum etwas bekannt und wir sehen dringenden Forschungs- und Handlungsbedarf.“ in diesen geografischen Gebieten.“

Die Auswertung der Daten ergab, dass die Effizienz, mit der Bäche Nitrat zurückhalten, bei Bächen, die landwirtschaftliche Einzugsgebiete entwässern, fast fünfmal geringer ist als bei Bächen in unberührten Einzugsgebieten. „Das ist überraschend“, sagt Brauns und erklärt: „Landwirtschaftlich geprägte Flüsse und Bäche sind durch hohe Nährstoffkonzentrationen und eine degradierte Struktur beeinträchtigt und können ihre ökologische Funktion nicht mehr ausreichend erfüllen und verlieren einen Großteil ihrer Reinigungsleistung.“ Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist die vergleichende Stressorenanalyse: Welche Stressoren wirken sich über alle ökologischen Funktionen hinweg am stärksten aus? Abwasser steht an erster Stelle, gefolgt von Landwirtschaft und Urbanisierung. „Bei diesen Stressoren müssen wir dringend handeln“, sagt Brauns. „Die ökologischen Funktionen von Flüssen und Bächen sind zuverlässige Indikatoren, die eine funktionale Bewertung von Bächen und Flüssen und die Umsetzung geeigneter Bewirtschaftungsstrategien ermöglichen, wie unsere Studie zeigt größeren geografischen Bereich. Wenn die Stressoren in der heutigen Intensität bestehen bleiben, werden wir das funktionelle Rückgrat von Bächen und Flüssen und Ökosystemleistungen verlieren, die für den Menschen wesentlich sind.“