Bodensee

Bodensee aus der Luft

Der Bodensee wird wärmer

Fazit: Der Klimawandel beeinflusst das Ökosystem des Bodensees durch Veränderungen in den Wassertemperaturen und dem Mischungs- und Schichtungsverhalten und damit dem Sauerstoff- und Stoffaustausch. Die Wirkung dieser Veränderungen ist an weitere Einflussfaktoren gekoppelt, z.B. an die Nährstoffverhältnisse. In diesem Punkt wird die Anfälligkeit des Bodensees als mittel eingestuft. Die klimatischen Veränderungen im alpinen Einzugsgebiet des Bodensees werden als eine Hauptursache für den Rückgang der sommerlichen Wasserstände in den letzten 50 Jahren gesehen. Die Auswirkungen sind vor allem im ufernahen Bereich zu erwarten und zu beobachten. Die Trinkwasserversorgung aus dem Bodensee ist nach derzeitigem Wissensstand nicht gefährdet.

Klimawandel am Bodensee

Wetter und Klima haben großen Einfluss auf die Vorgänge im Bodensee

Die vergangenen Jahrzehnte zeigen bereits klimatische Veränderungen: Die mittleren Lufttemperaturen am Bodensee haben von 1962 bis 2013 im Mittel um 1,1°C zugenommen, die Wassertemperaturen an der Oberfläche des Sees sind heute im Mittel 0,9°C wärmer als vor 50 Jahren (siehe Abb. unten). Der Temperaturanstieg im Tiefenwasser fällt schwächer aus, ist jedoch ebenfalls erkennbar. Wärmere Wassertemperaturen im Winter bedingen eine Veränderung im vertikalen Mischungsverhalten und ein tendenziell früheres Einsetzen der thermischen Schichtung gegen Ende des Winters. An die Entwicklung der thermischen Schichtung im Frühjahr ist das Planktonwachstum gekoppelt, welches sich wiederum auf das Zooplankton und auf die Fische auswirkt. Auch in den tieferen Wasserschichten wirken sich erhöhte Temperaturen auf biochemische Abläufe und Organismen aus. Die auf den Seegrund abgelegten Felcheneier entwickeln sich im wärmeren Wasser rascher, so dass es zu einem früheren Schlüpfen der Larven kommen kann.
 

Temperaturverlauf am Bodensee

Verlauf der Temperatur der Luft und des Oberflächenwassers im Bodensee von 1962-2013
Verlauf der Temperatur der Luft und des Oberflächenwassers im Bodensee von 1962-2013 (Wassertemperaturen Mittelwert 1962-1990 bei 10,9°C, Mittelwert 1991-2013 bei 11,8°C, also Anstieg um +0.9°C; Lufttemperaturen Mittelwert 1962-1990 bei 9,0°C; Mittelwert 1991-2013 bei 10,1°C, also Anstieg um +1.1°C)
 

Ökologische Aspekte

Die veränderten Temperatur- und Nährstoffverhältnisse können – ähnlich wie bei Fließgewässern – zu Änderungen der aquatischen Lebensräume und -gemeinschaften führen. Beispiele hierfür sind z.B die klimatisch begünstigte Verbreitung von Neozoen und Neophyten und Veränderungen der Gewässerbiozönosen im Ufer- und Flachwasserbereich. Über zeitliche Verschiebung von Wachstumsphasen bei Phyto- und Zooplankton kann es möglicherweise zu einer Entkopplung von Fraßketten kommen. Änderungen von temperaturabhängigen biochemischen Prozessabläufe können das Wachstum von Algen und die Bildung von Geruchs- und Geschmacksstoffen beeinflussen, die Freisetzung von bakteriellen Exo- und Endotoxinen und den biologischen Abbau von Nähr- und Spurenstoffen beschleunigen.
 

Änderungen im hydrologischen Regime

Der saisonale Wasserstandsverlauf des Bodensees wird maßgeblich durch sein alpines Einzugsgebiet und die dort vorherrschenden klimatischen Verhältnisse beeinflusst. Seit etwa den 1990er Jahren fallen im Mittel deutlich niedrigere sommerliche Wasserstände auf (siehe Abb. unten). Eine Hauptursache hierfür wird in einer verminderten Schneeretention in den alpinen Regionen gesehen: Bei zurückgehender Schneedecke und -dauer fällt die sommerliche Schneeschmelze und Einspeisung über die Zuflüsse geringer aus. Darüber hinaus können Veränderungen in den Niederschlags- und Verdunstungsverhältnissen zu dieser Veränderung beitragen. Ein Absenken der mittleren sommerlichen Wasserstände wurde auch gegen Mitte des 20. Jahrhunderts beobachtet, bedingt durch den Ausbau alpiner Speicherbecken zur hydroelektrischen Nutzung. Langfristig zeigt sich zudem ein abfallender Trend des mittleren Bodenseewasserstands, der auf Veränderungen im Ausstrombereich zurückzuführen ist.

Die verminderten sommerlichen Wasserstände wirken sich vor allem auf die ufernahen Bereiche aus, wo sich die Vegetation entsprechend der Wasserstände verändert. In der Flachwasserzone können sich Veränderungen bei Erosions- und Sedimentationsvorgängen, wie auch im Wasseraustausch ergeben. Auch die ufernahen Feuchtgebiete erfahren durch die Kopplung des Grundwassers an den Seewasserstand Veränderungen der Lebensraumbedingungen und somit Veränderungen in Flora und Fauna. Der Boots- und Schifffahrtsverkehr wird durch die im Sommer tendenziell niedrigeren Wasserstände mitunter erschwert. Vermehrte Ausbaggerungen und bauliche Eingriffe in Hafenanlagen, Landestellen und Schifffahrtsrinnen sind damit verbunden, was zu Belastungen für den See führen kann.

 

Pegel Konstanz  Pegelmessung

Wasserstand am Pegel Konstanz, Arithmetische Mittelwerte über Zeitbereiche und Pegelmesslatte in Langenargen
 

Trinkwasser-Entnahme langfristig gesichert

Das EU-Interreg-IV-Projekt "Klimawandel am Bodensee", kurz KLIMBO, hat die Charakterisierung und Beurteilung der mittel- bzw. langfristig zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf die hydrodynamischen, biologischen und physikalisch/chemischen Wechselwirkungen im Bodensee zum Ziel. Unter Federführung des Instituts für Seenforschung der LUBW werden in sechs Teilprojekten bis Mitte 2015 die vielfältigen Auswirkungen der Klimaveränderung auf den See erforscht. Ein Teilprojekt soll dabei klären, wie sich der Klimawandel und Änderungen im Schichtungs- und Mischungsverhalten des Sees in Zukunft auf seine Wasserqualität und seine Nutzung als Trinkwasserspeicher auswirken. Nach bisherigem Wissensstand ist eine nachhaltige Bereitstellung von Trinkwasser aus dem Bodensee auch in Zukunft gesichert. Ergebnisse werden nach Projektverlauf auf der Homepage der Internationalen Gewässerschutzkommission für den Bodensee (IGKB) in der Rubrik KLIMBO veröffentlicht.


Weitere Angebote zum Thema

Klimawandel am Bodensee (KlimBo)

KlIWA Heft 11: Zum Einfluss des Klimas auf den Bodensee

KLIWA Heft 13: Modellunterstützte Untersuchungen zum Einfluss des Klimas auf den Bodensee

Tiefenwassererneuerung

Für die langfristige Entwicklung des Ökosystems Bodensee hat neben der Temperaturveränderung des Wassers vor allem das Zirkulationsverhalten, d.h. die vertikale Mischung der Temperaturschichten und der Tiefenwasseraustausch hohe Bedeutung (siehe Abb. unten). In tiefen Seen der gemäßigten Klimazone bildet sich im Sommer eine deutliche stabile Temperaturschichtung heraus (Sommerstagnation). Temperaturveränderungen im Herbst bis Frühjahr führen zu einer mehr oder weniger starken Durchmischung (Zirkulation) des Wassers. Dadurch gelangt nährstoffärmeres, aber sauerstoffreicheres Oberflächenwasser nach unten, während sauerstoffärmeres, aber nährstoffreicheres Tiefenwasser bis an die Oberfläche gelangt. Diese Prozesse bestimmen den vertikalen Stofftransport und somit die Sauerstoffverhältnisse in der Tiefe wie auch die Verfügbarkeit von Nähr- und Mineralstoffen für das Plankton im Frühjahr. Weitere für den Tiefenwasseraustausch relevante Faktoren sind die Windverhältnisse und die Zuflüsse, deren Einschichtungstiefe im See durch die Temperaturverhältnisse und die Inhalts- und Schwebstoffen bestimmt wird.


Schema zur vertikalen Mischung (Zirkulation)

Schema zur vertikalen Mischung (Zirkulation)


Die klimatischen Randbedingungen spielen bei der Durchmischung eine wichtige Rolle. In jüngerer Zeit wird mit tendenziell höheren winterlichen Temperaturen eine zunehmend schlechtere vertikale Durchmischung und Tiefenwassererneuerung beobachtet (siehe Abb. unten). Hydrophysikalische Modelluntersuchungen zeigen auf, dass eine zunehmende Erwärmung die Mischungsverhältnisse weiter beeinträchtigen können. Bis 2050 wird ein weiterer Anstieg der Temperatur in oberflächennahen Wasserschichten um 1 - 1,5 °C erwartet. Dies wird zu einer Verschiebung der Durchmischungs- und Zirkulationsverhältnisse hin zu einer stabileren Schichtung führen.


Durchmischungsindex für den Bodensee

Durchmischungsindex für den Bodensee (1968-2012); grün: Jahre mit guter Zirkulation, rot: Jahre mit schlechter Zirkulation; errechnet aus der Durchmischung von Orthophosphat


Die Gefahr, dass sich im Tiefenwasser ein Sauerstoffdefizit einstellt, ist hierbei an die Nährstoffbelastung des Sees gekoppelt. In den 1970er Jahren (1972/73 bei 70-80 µg/Liter Phosphorgehalt im Bodenseewasser) hat eine Phase von zwei aufeinanderfolgenden schlechten Jahren noch einen Sauerstoffrückgang auf 2 mg/Liter bewirkt. Bei den inzwischen nährstoffarmen Verhältnissen (Phosphorgehalte von 6-7 µg/Liter) wurde in einer mehrjährigen, 2007 beginnenden Phase schwacher Durchmischung ein Sauerstoffgehalt von 6 mg/Liter nicht unterschritten.