Studie aus Kiel Blaualgen-Blüten entstehen in der offenen Ostsee und nicht an der Küste

Die vor allem im Spätsommer in der Ostsee immer häufiger auftretenden Blaualgen-Blüten entstehen in der offenen See und nicht - wie vielfach vermutet - nahe der Küste. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie der Uni Kiel. Die Blüten stehen im Verdacht, im Zuge der Klimaerwärmung immer häufiger aufzutreten und die Wasserqualität in der Ostsee stark zu gefährden.

ESA-Aufnahme mit spätsommerlicher Blaualgen-Blüte in zentraler Ostsee vor Gotland
Das Satellitenfoto der ESA zeigt eine spätsommerlicher Blaualgen-Blüte in der zentralen Ostsee vor Gotland. Bildrechte: Contains modified Copernicus Sentinel data (2019), processed by ESA, Licence CC BY-SA IGO 3.0

Dem Dorsch hat die zunehmende Sauerstoffarmut der Ostsee bereits den Garaus gemacht. Vor zwei Jahren brachen die Bestände komplett zusammen. Anderen Fischarten droht das gleiche Schicksal. Ein maßgeblicher Grund für den sinkenden Sauerstoffanteil im Ostseewasser sind regelmäßige Cyanobakterien-Blüten im Hochsommer – umgangssprachlich Blaualgen-Blüten genannt.

Giftstoff-Produktion und Stickstoff-Bindung

Cyanobakterien können Giftstoffe produzieren. Vor allem aber binden sie in erheblichem Maße Stickstoff aus der Luft. Bis zu 40 Prozent der Gesamtstickstoffbelastung der Ostsee gehen auf das Konto dieser "atmosphärischen Stickstofffixierung". Die Produktion organischen Materials - durch die Überdüngung der Ostsee ohnehin schon erhöht - wird dadurch noch zusätzlich verstärkt. Sinken schließlich diese großen Nährstoffmengen nach ihrem Absterben auf den Meeresboden, werden sie dort von Bakterien zersetzt, die dafür große Mengen Sauerstoff verbrauchen. Es ist ein Teufelskreis. "Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Cyanobakterien ein bereits überdüngtes Ökosystem mit Nährstoffen anreichern und dadurch die Wasserqualität verschlechtern", beschreiben Dr. Ulrike Löptien und Dr. Heiner Dietze von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel das Problem.

Ursprung in der offenen Ostsee

Dr. Ulrike Lüptien und Dr. Heiner Dietze
Ulrike Löptien und Heiner Dietze nutzen hochaufgelöste Modellergebnisse, Satellitendaten und Nährstoffmessungen in Wasserproben zur Vorhersage von Blaualgenblüten in der Ostsee. Bildrechte: Ulrike Löptien, Uni Kiel

Bislang wurde in der Forschung meist angenommen, dass die Blaualgen-Blüten ihren Ursprung in den küstennahmen Gebieten der Ostsee haben. Doch das war offenbar eine Fehlannahme, wie die beiden Archäoinformatiker Löptien und Dietze in einer kürzlich in dem Fachjournal "Nature Scientific Reports" erschienenen Studie zur "Rückverfolgung von Cyanobakterien-Blüten in der Ostsee" nachweisen konnten. Ihren Forschungen zufolge entstehen die ausgedehnten Blaualgen-Blüten nämlich nicht in küstennahen Gebieten, sondern in der offenen Ostsee.

Strömungsmodelle, Satelittenbilder und Wasserproben

Für ihre Studie führten die Kieler Forscher erstmals hochaufgelöste Modelle von Meeresströmungen in der Ostsee mit Satellitendaten und Nährstoffmessungen in Wasserproben zusammen. "Mithilfe von hochaufgelösten simulierten Strömungen konnten wir die Bedingungen, die zu Blüten führen, im Detail analysieren", erklärt Erstautorin Löptien. Dadurch ließ sich der Ursprung der Blüten zurückverfolgen und ableiten, welche Parameter für die Entstehung einer Blüte relevant sind. "Es ist überraschend, dass die Ergebnisse so eindeutig darauf hinweisen, dass sich die Blüten in der offenen Ostsee bilden", so Löptien weiter.

"Komplexe Wechselwirkungen" statt einfacher Zusammenhänge

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Dank der Hitzesommer hierzulande wird auch die Ostsee immer wärmer. Das freut die Urlauber natürlich. Aber Vorsicht: Das kann auf Dauer auch gefährlich werden.

Mo 09.11.2020 13:46Uhr 04:47 min

https://www.mdr.de/wissen/videos/aktuell/ostsee-waermer-gefahr-durch-vibrionen100.html

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Alle Ergebnisse deuten nach Angaben von Löptien und Dietze darauf hin, dass "komplexe Wechselwirkungen" zwischen den verschiedenen Arten von Phytoplankton eine wichtige Rolle für die Entstehung der Blaualgen-Blüten in der Ostsee spielen. Dagegen seien Hypothesen über sehr einfache direkte Zusammenhänge zwischen Nährstoffzusammensetzung des Meerwassers und Blaualgenblüten "eher skeptisch" zu bewerten, so ein weiteres Fazit. Auch für den Einfluss von Sonneneinstrahlung und Temperatur fanden die Forscher keine Hinweise - abgesehen davon, dass die Blüten generell im Sommer auftreten.

Entfernung zur Küste einziger Unterschied

Der einzige offensichtliche Unterschied zwischen blütenbildenden und nicht-blütenbildenden Meeresteilen ist laut der Studie von Löptien und Dietze die Entfernung zur Küste. Zugleich betonen die beiden Kieler Archäoinformatiker allerdings, dass ihre Studie nicht nur den Höhepunkt der Blaualgen-Blüte, sondern auch die Phase der Blütenbildung in die Analyse mit einbezieht.

In jedem Fall sehen die beiden Wissenschaftler in ihrer Arbeit einen wichtigen Beitrag für zukünftige Vorhersagen von Blaualgen-Blüten. Das ist ein sehr wichtiger Punkt. Schließlich wird stark vermutet, dass Blaualgen-Blüten durch die Klimaerwärmung immer häufiger auftreten und damit auch die Wasserqualität in der Ostsee immer stärker gefährden.

(dn)

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