Die Forscherin Judy O’Neil zieht einen Neoprenanzug, einen Schnorchel und eine Taucherbrille an und springt in eines der wichtigsten Ökosysteme der Chesapeake Bay: die riesigen Unterwasser-Grasflächen der Susquehanna Flats.
Doch O’Neil ist nicht dort, um die Gräser zu studieren, sondern vielmehr um einen rätselhaften Eindringling mitten unter ihnen zu untersuchen, der sich dort immer stärker ausbreitet: die Microseira.
Die Flats liegen vor der Küste von Havre de Grace, Maryland, an der Mündung des Susquehanna River, dem größten Zufluss der Bucht. Das ausgedehnte Unterwassergebiet, dessen Größe im Jahr 2023 auf über 42.000 Hektar geschätzt wird, ist ein wichtiger Lebensraum für Unterwasserlebewesen – und eine wichtige Senke für schädliche Sedimente und Nährstoffe, die den Susquehanna hinunterströmen.
Deshalb ist es ein so wichtiges Forschungsgebiet. O’Neil, außerordentlicher Forschungsprofessor am Zentrum für Umweltwissenschaften der Universität von Maryland, besuchte das Gebiet im August mit einer Reihe anderer Forscher und Sommerpraktikanten sowie dem Ministerium für natürliche Ressourcen von Maryland. Jedes Team sammelte Daten über die Gräser, darunter Arten wie wilden Sellerie und Wassersterngras. Aber O’Neil konzentrierte sich auf die algenartigen Matten der Microseira, die in das Sediment unter den stacheligen grünen Gräsern eingebettet sind.
Microseira, bis vor kurzem unter dem Namen Lyngbya bekannt, ist eine Art Cyanobakterien, ein photosynthetisierendes Bakterium, das in Klumpen auf dem Boden wächst. Und im Laufe der Saison wächst es auf der Suche nach Sonnenlicht auf die Gräser und schwimmt manchmal in unansehnlichen Matten auf der Wasseroberfläche.
„In Australien nennt man es Meerjungfrauenhaar“, sagte O’Neil. „Aber wir scherzen immer, dass wir diese Meerjungfrau nicht treffen wollen.“
Eng verwandte Cyanobakterien kommen in tropischen Gegenden wie Hawaii und Australien vor. Forscher aus Maryland entdeckten sie jedoch erstmals 2004 in den Flats, nachdem sich Fischer beschwert hatten, dass die Matten an ihrer Fischerausrüstung klebten. In den letzten Jahren scheint ihr Fußabdruck zuzunehmen, sagte O’Neil, und die Erwärmung der Gewässer aufgrund des Klimawandels könnte weiteren Treibstoff liefern.
Die Auswirkungen der Microseira auf die Flats bleiben jedoch unklar. Derzeit scheinen die Cyanobakterien das Wachstum des größten Grasgebiets der Chesapeake Bay nicht zu verlangsamen.
Die Erholung der Flats nach der beinahe völligen Zerstörung in den 1970er Jahren ist eine oft zitierte Erfolgsgeschichte für die Bucht, und das zu einer Zeit, in der die Restaurierungsbemühungen weniger Erfolge aufzuweisen haben, als die Verantwortlichen der Bucht gehofft hatten, als sie 2014 die jüngste Wiederherstellungsvereinbarung unterzeichneten.
Diese Vereinbarung sieht eine Gesamtanzahl von 185.000 Acres Unterwassergräsern in der Bucht vor, doch die jüngste Schätzung des Virginia Institute of Marine Science, das die Zahl jährlich ermittelt, geht davon aus, dass es in der Saison 2023 82.937 Acres sein werden. Das ist zwar eine beträchtliche Verbesserung gegenüber den Zahlen von 2019, nachdem Regenfälle die Gräser in der gesamten Bucht unter Wasser gesetzt hatten, aber weit unter dem Ziel.
Das Abkommen von 2014 enthielt auch eine Frist bis 2025 für die Anrainerstaaten der Chesapeake Bay, um die Nährstoff- und Sedimenteinträge in die Bucht zu reduzieren. Während einige Staaten ihren Verpflichtungen nachgekommen sind oder ihnen nahe kommen werden, sind andere weit davon entfernt, was bedeutet, dass die Gesamtbemühungen nicht ausreichen werden.
Ein von den Leitern des Chesapeake Bay Program einberufener Ausschuss hat Anfang des Jahres seine Empfehlungen für die Zukunft des Buchtabkommens vorgestellt. Der Ausschuss forderte die Gouverneure der Anrainerstaaten auf, sich erneut zum Abkommen zu bekennen, während Wissenschaftler und andere Interessenvertreter einen neuen Zeitplan für einige seiner Ziele und neue Zielvorgaben für andere ausarbeiten.
Die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse in Form einer umfassenden Bewertung, die im Mai 2023 veröffentlicht wurde, betonen die Bedeutung von Flachwasserlebensräumen wie den Flats. Im tiefen Graben der Bucht hat der Rückgang von Nährstoffen und Sedimenten nicht zu dem erwarteten Anstieg des gelösten Sauerstoffgehalts geführt. In flachen Gebieten hingegen treten diese Verbesserungen schneller ein, insbesondere wenn die Unterwasservegetation zurückkehrt und Lebensraum für Krabben und Fische bietet.
In den Flats ist diese mysteriöse Microseira heutzutage kaum noch schwer zu finden. O’Neil taucht mit ausgestreckter Hand zwischen den Gräsern unter Wasser und schwimmt auf den Grund zu. Ihre Flossen baumeln einen Moment in der Luft, bevor sie wieder auftaucht und eine Handvoll der schlammigen, filamentartigen Substanz in der Hand hält, die sie aus dem Grasbett gezogen hat.
Forscher gehen davon aus, dass sich die Microseira größtenteils durch Nährstoffe im Wasser und Phosphorvorkommen im Sediment der Flats ernährt.
In anderen Lebensräumen wie Florida und Australien haben ähnliche Cyanobakterien die aquatische Vegetation verdrängt, was zu einem Rückgang der Populationen geführt hat. Doch in der Chesapeake Bay scheint sich diese Entwicklung nicht abzuspielen, sagt Brooke Landry, die sich als Programmleiterin für die Bewertung lebender Ressourcen im Department of Natural Resources von Maryland auf SAV konzentriert.
„Im August ist es einfach zu viel davon. Es bedeckt Hunderte von Hektar im Beet“, sagte Landry. „Es ist wie: Wie kann das keine negativen Auswirkungen haben? Und wir gehen hin und schauen uns um, und das Gras darunter sieht hellgrün und fröhlich aus.“
Der Gesundheitszustand der Flats könnte der Grund sein, sagte O’Neil. Die Gräser in den Flats können bis zu 6 Fuß lang werden und erreichen oft die Oberfläche, sodass die Microseira die Gräser nicht vollständig bedecken und das Sonnenlicht blockieren können. In anderen Umgebungen, wie etwa in Florida, können die Gräser nicht so hoch wachsen, manchmal wegen hungriger Meerestiere wie Schildkröten und Seekühe, sagte O’Neil.
Aber die Microseira hat jede Menge Waffen in ihrem Arsenal, darunter die Fähigkeit, Stickstoff zu „fixieren“ – also Stickstoff aus der Atmosphäre aufzunehmen und ihn für das Wachstum zu nutzen, was Algen nicht können. Daher würde eine einfache Reduzierung des Nährstoffeintrags ins Wasser die Microseira nicht stoppen.
„Ich möchte nicht, dass die Leute denken, es sei keine gute Idee, Nährstoffe fernzuhalten, denn das ist es“, sagte O’Neil. „Aber es gibt andere Minderungsstrategien, die an anderen Orten eingesetzt wurden, um das Seegras zu retten, darunter die Ernte (der Microseira).“
In tropischen Gegenden wie den Küsten Hawaiis und Australiens sind einige Lyngbya-Arten als Auslöser der „Stechenden Algenkrankheit“ beim Menschen dokumentiert, die aufgrund der von ihnen produzierten Giftstoffe Haut-, Augen- und Atemwegsreizungen verursacht.
Doch die in den Flats gefundene Microseira erzeugt andere Giftstoffe, die für die Menschen keine gleiche Gefahr darstellen, sagt Cathy Wazniak, Programmleiterin der integrierten Küstenbewertung des DNR.
„Es ist keine Gefahr für die menschliche Gesundheit, weil man diese Dinger zu sich nehmen muss, und ich glaube nicht, dass irgendjemand aus dieser benthischen Matte einen Salat macht“, sagte Wazniak. „Aber es gibt Auswirkungen auf Tiere, vielleicht auch auf das Ökosystem.“
Die Wissenschaftler versuchen noch immer, die Auswirkungen der Toxine zu bestimmen, sagte Wazniak. Sie haben eines in winzigem Zooplankton gefunden, das auf den Matten lebt, aber es bleibt unklar, ob das Toxin über die Nahrungskette an andere Organismen weitergegeben wird und welche Auswirkungen es haben könnte, sagte Wazniak.
Weltweit scheine es, dass Cyanobakterien zahlreicher würden und sich in neue Regionen ausbreiteten, da der Klimawandel die Unterwasser-Ökosysteme erwärmen würde, sagte O’Neil.
„Das kommt nicht nur hier vor. Die Arten, mit denen wir im Meeresbereich arbeiten und die früher auf Florida beschränkt waren, finde ich jetzt in Cape Cod“, sagte O’Neil.
Die Microseira-Forschung ist nur ein Kapitel in der sich entwickelnden Geschichte der Susquehanna Flats.
Ein entscheidender Moment kam 1972, als der Hurrikan Agnes, ein Sturm wie kein anderer, gewaltige Fluten den Susquehanna hinunterschickte und die Flats verwüstete.
Damals habe sich der Sturm wie der „Sargnagel“ für die Flats angefühlt, sagt Cassie Gurbisz, außerordentliche Professorin für Meereswissenschaften am St. Mary’s College of Maryland.
„Der SAV war etwa 30 Jahre lang aus den Flats verschwunden – und dann kam er Anfang der 2000er plötzlich zurück“, sagte Gurbisz.
Dieses Wiederaufleben war der Schwerpunkt von Gurbisz‘ Dissertation. Sie kam zu dem Schluss, dass mehrere Faktoren zusammenkamen, um dies zu ermöglichen. Nährstoffreduzierungen, unter anderem durch das Verbot von Phosphaten in Waschmitteln, und eine Dürreperiode in der Buchtregion schufen ein „Zeitfenster der Gelegenheit“, in dem die Gräser an der Mündung des Susquehanna wieder Fuß fassen konnten. Und sobald die Gräser einen bestimmten Wendepunkt überschritten hatten, war das Wachstum des Flussbetts exponentiell.
„Es ist wie ein außer Kontrolle geratener Zug. Wir nennen es positive Rückkopplung“, sagte Gurbisz. „Die Pflanzen klären das Wasser, und das bedeutet, dass sie mehr Licht bekommen. Dann können sie noch mehr wachsen, das Wasser noch mehr klären und noch mehr Licht bekommen.“
Das Ergebnis ist ein gestärktes Ökosystem, das Bedrohungen wie dem Hurrikan Lee im Jahr 2011, den schweren Regenfällen im Jahr 2018 und anderen Nährstoffeinträgen besser standhalten kann.
Für Beobachter bedeutet das eine üppige Unterwasserwiese, die von einem Boot aus sichtbar ist, wenn das Wasser flach ist, aber hinter einer Tauchermaske, umgeben von wedelnden grünen Zweigen, bezaubernd aussieht.
„Ich erzähle meinen Freunden und Nachbarn ständig, wie großartig die Chesapeake Bay und SAV sind. Aber trotzdem ist ihr Eindruck, in der Bucht ins Wasser zu gehen, einfach nur ‚igitt‘“, sagte Landry. „Tatsache ist, dass es diese wunderschönen Gebiete gibt, in denen das Wasser kristallklar ist.“
2024 Baltimore Sun. Verteilt von Tribune Content Agency, LLC.