Seen sind in heißem Wasser, da der Klimawandel einen Kessel von Problemen schafft

Während Großbritannien, Spanien, Frankreich und Portugal von intensiven Hitzewellen erfasst werden – die zeitweise Temperaturen von über 40 °C erreichen – sowie Teile Nordamerikas und Asiens, spüren Seen auf der ganzen Welt die Hitze des Klimawandels, der eine Kaskade von verursacht ökologische und umweltbezogene Themen.

Die nördlichsten Seen gelten als Leitplanken des Umweltwandels, aber Untersuchungen zeigen, dass die Folgen des Klimawandels jeden der mehr als 100 Millionen Seen der Welt betreffen können.

Um ein zusammenhängendes Bild davon zu erhalten, wie der Klimawandel Seen bedroht, haben Reader R. Iestyn Woolway von der Bangor University, Wales, Associate Professor Sapna Sharma von der York University und Distinguished University Professor John Smol von der Queen’s University verfügbare Studien zu Süßwasserseen überprüft und zusammengestellt aus der ganzen Welt.

Das Forschungsteam fand heraus, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf Seen oft kumulativ sind. Wärmere Wassertemperaturen führen zu Änderungen der Schichtungssysteme, einem Rückgang des gelösten Sauerstoffs, einem höheren Risiko für cyanobakterielle Algenblüten und einem Verlust des Lebensraums für einheimische Kaltwasserfische. Sie kann nicht nur die Wasserqualität und -quantität beeinträchtigen, sondern auch kulturelle und Freizeitaktivitäten sowie die lokale Wirtschaft.

„Der Klimawandel hat weitreichende soziale und ökologische Auswirkungen, aber die Auswirkungen des Klimawandels, kombiniert mit anderen Umweltbelastungen, werden oft wenig verstanden und ihre Bedeutung wurde auf globaler Ebene nicht gewürdigt“, sagt Sharma von der Fakultät für York Wissenschaft. „Es gibt noch viel zu tun.“

Wärmere Lufttemperaturen können sich bei nördlichen Seen auf die winterliche Eisbedeckung auswirken. Eisverlust ist eine der eklatantesten Folgen der Klimaerwärmung auf Seen, die die Verdunstungsraten und Wassertemperaturen im Winter erhöhen und zu einer Vielzahl physikalischer und chemischer Effekte führen kann, einschließlich eines höheren Salzgehalts. Es wird erwartet, dass die globale mittlere jährliche Verdunstung von Seen bis zum Ende des Jahrhunderts um 16 Prozent zunehmen wird. Darüber hinaus können geringere Niederschlagsmengen auch einen erheblichen Einfluss auf den Seespiegel haben.

„Die ökologischen Folgen des Klimawandels in Verbindung mit den Auswirkungen extremer Klimaereignisse treten bereits weltweit in Seen auf und werden dies auch in Zukunft tun, oft ohne Vorwarnung oder Zeit zur Anpassung“, sagt Woolway. „Die Ergebnisse dieser Art von Veränderungen waren in Seen zu spüren, vom Algonquin Park in Ontario bis zum Tschadsee in Afrika, vom englischen Lake District in Großbritannien bis zum Lake Mead in den Vereinigten Staaten.“

Der Wasserstandsrückgang kann in einigen Regionen schwerwiegend sein. Der historisch als einer der größten Seen Afrikas eingestufte Tschadsee, der an den Tschad, Kamerun, Niger und Nigeria grenzt, ist aufgrund der Abnahme der lokalen Niederschläge und Abflüsse aus seinem Einzugsgebiet sowie der erhöhten Verdunstung erheblich geschrumpft.

„Ereignisse wie eine frühere Sommersaison können auch zu Diskrepanzen beim Laichen und Sammeln von Fischen führen, oft mit weitreichenden Auswirkungen auf das Nahrungsnetz. Obwohl ein ‚längerer Sommer‘ für viele Häusler und Camper willkommen sein mag, erhöhen solche Wetterbedingungen das Risiko von Algenblüten , und vor allem Cyanobakterienblüten, die weitreichende ökologische Folgen haben und sogar Trinkwasser vergiften können“, sagt Smol.

Einige der Auswirkungen des Klimawandels schaffen Bedingungen, unter denen Seen Sauerstoff verlieren, der für Fische und andere Wasserlebewesen benötigt wird. Diese Desoxygenierung kann durch Cyanobakterienblüten verschlimmert werden.

„Algenblüten können das Sonnenlicht daran hindern, die tieferen Gewässer zu erreichen, und die bakterielle Zersetzung von sedimentierten Algen kann zu einem Sauerstoffmangel für Tiefseefische und andere Wasserlebewesen führen“, sagt Woolway. „Darüber hinaus können episodische Stürme dazu führen, dass Nährstoffe plötzlich in Seen gespült werden und die Entwicklung von Cyanobakterienblüten fördern.“

Ein durch schädliche Algenblüten verursachter Rückgang der Verfügbarkeit von sauberem Trinkwasser ist erheblich schlimmer, wenn er mit einer Verringerung der Wassermenge einhergeht. Im Jahr 2014 unterbrach eine Cyanobakterienblüte im Eriesee die Wasserversorgung in Toledo, Ohio, während eine massive giftige Cyanobakterienblüte im Lake Taihu, China, die Wasserversorgung für zwei Millionen Menschen in der Stadt Wuxi für eine Woche unterbrach

„In Ontario haben die Berichte über Algenblüten nicht nur zugenommen, sondern wurden erst im November gemeldet, was in den Vorjahren normalerweise nicht der Fall war“, sagt Sharma. „Diese Blüten könnten sich auch auf den Tourismus und die Immobilienwerte am See auswirken.“

Vor sieben Jahren verbot Algonquin Park das Übernachten am abgelegenen und nährstoffarmen Dickson Lake, weil Cyanobakterienblüten gesundheitliche Bedenken verursachten. Eine sedimentbasierte Studie ergab, dass diese Blüten neu für den See waren und im letzten Jahrhundert keine vergleichbaren Ereignisse aufgetreten waren, aber das ändert sich.

Wärmere Wassertemperaturen, Algenblüten, früheres Einsetzen und längere Perioden thermischer Schichtung in Kombination mit niedrigeren Konzentrationen an gelöstem Sauerstoff können wichtige kumulative und potenziell negative Auswirkungen auf Wasserorganismen wie Fische haben.

„Die Auswirkungen des Klimawandels interagieren auch synergetisch mit mehreren Umweltstressoren, die Probleme mit der Wassermenge und -qualität verschärfen, einschließlich Versalzung, Verschmutzung und der Ausbreitung invasiver Arten“, sagt Smol. „Da der Mensch ohne Wasser nicht überleben kann, ist ein besseres Verständnis dafür, wie sich der Klimawandel auf die Seefunktion auswirkt, zusammen mit der Erkennung von Frühwarnsignalen erforderlich.“

Die Forscher hoffen, dass die jüngsten Fortschritte in der Technologie, wie etwa Fernerkundung und Umwelt-DNA, in Kombination mit dem Schritt, über traditionelle Silos hinaus zu arbeiten, in Zukunft ein besseres Verständnis der Reaktionen von Seen ermöglichen werden. Ihre Studie ist veröffentlicht in Biowissenschaften.

Damit das Ziel der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung eines gleichberechtigten Zugangs zu sauberem Wasser bis 2030 verwirklicht werden kann, werden die Einbeziehung verschiedener Stimmen von Forschern aus aller Welt, einschließlich des globalen Südens, und die gegenseitige Befruchtung von Ideen aus allen Disziplinen von entscheidender Bedeutung sein.