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Klimawandel: Bund will Seen das Fieber messen

Die Erwärmung bedrohe die Schweizer Seen bald stärker als die Überdüngung, warnen Forscher. Jetzt reagiert der Bund.
Sven Altermatt
Abkühlung in den Bains des Pâquis am Genfersee: Während der Hitze herrscht an vielen Seen in der Schweiz Hochbetrieb.Bild: Laurent Darbellay/Keystone (Genf, 25. Juni 2019)

Abkühlung in den Bains des Pâquis am Genfersee: Während der Hitze herrscht an vielen Seen in der Schweiz Hochbetrieb.
Bild: Laurent Darbellay/Keystone (Genf, 25. Juni 2019)

Pestizide. Düngemittel. Mikroverunreinigungen. Diese Schlagwörter fallen, wenn es um die Umweltbelastung der Schweizer Gewässer geht. Besonders betroffen sind die Seen. Sie bieten zahlreichen Pflanzen und Fischen einen Lebensraum und dienen als Trinkwasserquelle. Zwar hat sich die Wasserqualität etwa dank des Phosphatverbots für Waschmittel in den vergangenen Jahrzehnten stark verbessert.

Doch noch immer gibt es viel zu tun. Laut dem Bund sind die Seen vor allem in Regionen mit vielen Nutztieren und intensivem Ackerbau weiterhin überdüngt. Einige müssen künstlich belüftet werden. Einer der Hauptgründe dafür ist Phosphor, das durch Dünger in die Seen gelangt. Phosphor treibt das Wachstum der Algen voran. Sterben sie ab, sinken sie zu Boden und werden durch Bakterien abgebaut, die den Sauerstoff aufzehren. Dieser fehlt dann den Fischen.

Während im Bundeshaus noch darüber diskutiert wird, ob die Bauern weniger Dünger auf ihren Feldern ausbringen dürfen oder wie der Einsatz von Pestiziden eingedämmt werden kann, richten Experten ihren Blick auf ein anderes Problem: Steigende Temperaturen bringen die Seen aus dem Gleichgewicht. Sie erwärmen sich im Zuge des Klimawandels rasant, manche sogar schneller als die Meere und die Atmosphäre. Der Bund geht mittlerweile davon aus, dass die Erwärmung die Seen stärker bedrohen könnte als die Überdüngung.

Zwar könne man die beiden Faktoren nur schwer gegeneinander abwägen, betont das Bundesamt für Umwelt (Bafu) auf Anfrage. Aber die Tendenz sei klar: «Der Einfluss durch den menschengemachten Klimawandel nimmt zu, während der Einfluss durch die Überdüngung dank den grossen Anstrengungen der letzten Jahrzehnte im Gewässerschutz kleiner geworden ist.» Einige Seen hätten sich bereits deutlich erwärmt, heisst es beim Bafu. «Gemäss den Prognosen ist zu erwarten, dass sich die Auswirkungen des Klimawandels in den nächsten Jahrzehnten noch deutlich verstärken werden.»

Seetemperaturen werden nicht landesweit erhoben

Ins gleiche Horn stösst das Wasserforschungsinstitut Eawag, das im Auftrag des Bundes untersucht hat, welchen Veränderungen die Seen unterliegen und was da noch zu erwarten ist. Der Klimawandel könnte sich zur «wichtigsten Ursache für Veränderungen der Seeökosysteme» entwickeln, warnen die Forscher um den Umweltwissenschaftler Martin Schmid.

Was passiert, wenn die Seen unter Klimastress geraten? Bekannt ist etwa, dass die sommerliche Oberflächentemperatur des Zürichsees seit 1980 um 0,4 Grad Celsius pro Jahrzehnt gestiegen ist. Die Erwärmung führt, so die Forscher, unter anderem zu einer «verminderten Durchmischung im Winter». Seen bestehen aus zwei Wasserschichten. Das Wasser an der Oberfläche ist voll mit Sauerstoff, aber arm an Nährstoffen. Am Grund ist es genau umgekehrt.

Nur wenn sich Seen genügend abkühlen können, durchmischen sich die beiden Schichten, sodass Sauerstoff von der Oberfläche in die Tiefen gelangt und Nährstoffe aus den Tiefen an die Oberfläche kommen. Kann ein See sich nicht mehr umwälzen, fehlt ihm irgendwann wortwörtlich die Luft zum Atmen.

In der Schweiz werden die Seetemperaturen heute nicht landesweit systematisch erhoben. Um zu verstehen, wie genau sich die Erwärmung auf die Seen auswirkt, seien Beobachtungen der Temperaturen in allen Tiefenbereichen unerlässlich. Der Bund prüft deshalb den Aufbau eines nationalen Messnetzwerks für die Beobachtung von Seetemperaturen. Das Bafu bestätigt entsprechende Informationen dieser Zeitung. «Die Klimaentwicklung betrifft alle Seen der Schweiz, sie ist nicht regional oder kantonal begrenzt», erklärt die Behörde. Derzeit sind die Temperaturdaten der Seen lediglich ein Nebenprodukt der chemischen Untersuchungen, für welche die Kantone zuständig sind. «Mit diesen Daten kann nur ein Teil der national wichtigen Fragestellungen beantwortet werden», sagt das Bafu. Sein eigenes Messnetzwerk beschränkt sich heute auf Flüsse.

Wenig Sauerstoff, wenig Nahrung

Rund 1500 Seen gibt es in der Schweiz, die zehn grössten haben eine Fläche von 30 bis 345 Quadratkilometern. Die Erhitzung der Seen an sich ist nicht unbedingt schlimm. Gefährlich sind die indirekten Effekte, deren Folgen über den Gewässerrand hinausreichen. Da ist zum einen eben das Problem, wenn der See im Winter nicht mehr richtig abkühlt; wenn sich die obere und die untere Schicht kaum mehr vermischen. Sauerstoff und Nährstoffe kommen nicht mehr dorthin, wo sie gebraucht werden. Wegen der Erwärmung blühen auch giftige Blaualgen länger. Ebenso können sich invasive Muscheln ausbreiten. Und schliesslich bringt zu warmes Wasser die Jahreszyklen mancher Organismen durcheinander; so können etwa Fische nicht mehr dann laichen, wenn Futter für ihren Nachwuchs vorhanden ist.

Schon geringe Veränderungen der Wassertemperatur können das Ökosystem negativ beeinflussen. Je nach Typ und Gebiet reagiert ein See ganz unterschiedlich auf die Erwärmung. Nicht alle sind bei Temperaturveränderungen jedoch gleichermassen empfindlich, weiss das Bafu. Bei einigen Seen sei weiterhin die Überdüngung das grössere Problem, während bei anderen der Klimawandel «bereits heute den bedeutenderen Einflussfaktor darstellt».

Wie genau das neue Messnetzwerk funktionieren soll und welche Seen eingeschlossen werden, evaluieren der Bund und die Eawag derzeit. Geprüft werden auch Synergien mit den kantonalen Behörden. Laut den Eawag-Forschern genügen die heutigen, meist monatlich durchgeführten Messprogramme in der Regel nicht, um Veränderungen in der thermischen Struktur genau und frühzeitig zu erkennen. Und es reicht auch nicht, einfach ein Thermometer in den See zu stecken, um so die Oberflächentemperatur zu bestimmen. Für kontinuierliche Erhebungen in ausgewählten Tiefen brauche es Messgeräte mit einer Verankerung direkt im See.

Wie sehr sich ein Gewässer zuweilen aufheizen kann, zeigt ein Blick unter die Wasseroberfläche des Zürichsees. Im vergangenen August wurde in der Tiefe von zehn Metern eine Temperatur von noch immer 25 Grad Celsius gemessen. Ein neuer Rekord. Immerhin: Im Winter zuvor konnte sich der Zürichsee erstmals seit Jahren wieder einmal vollständig durchmischen.

Wenn alles noch schlimmer wird

Der Klimawandel bedroht die Schweizer Seen mitunter stärker als die Überdüngung. Doch die beiden Faktoren können sich auch gegenseitig verstärken, weiss man beim Bundesamt für Umwelt (Bafu). Zum einen erhöht sich bei zu hohen Nährstoffeinträgen die Produktivität – vor allem das Algenwachstum – in einem See. Die Folge: Auf dem Seegrund wird mehr Sauerstoff konsumiert. Zum anderen verschlechtert sich mit dem Klimawandel in tiefen Seen die Durchmischung, also der Austausch des sauerstoffreichen Wassers in den oberen Schichten mit den sauerstoffarmen tieferen Schichten. Die Sauerstoffkonzentration in der Tiefe nimmt ab, Lebewesen haben es schwer. «Der Klimawandel hat deshalb das Potenzial, die unerwünschten Effekte von übermässigen Nährstoffeinträgen auf die Seen zu verstärken», erklärt das Bafu. Vor diesem Hintergrund sei es umso wichtiger, in den Seen natürliche Nährstoffkonzentrationen anzustreben. (sva)

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