Fließgewässer, Gewässerökologie

Klimawandel beeinflusst die Gewässerökologie in vielfacher Weise

Fazit: Die gewässerökologischen Änderungen durch den Klimawandel sind derzeit nur qualitativ abschätzbar. Die aquatischen Lebensräume werden sich aufgrund eines geänderten Temperaturregimes verschieben. Kälte liebende Arten werden zurückgehen. Einzelne Arten oder bestimmte Nahrungsnetze haben sehr spezielle Anforderungen an ihren Lebensraum und können sich kaum an veränderte Umweltfaktoren wie wärmeres Wasser, höhere Nährstoffgehalte, veränderte Gewässerstruktur anpassen. Insgesamt wird die Gewässerökologie als hoch vulnerabel eingestuft.


Bach


Klimaänderungen wirken sich in vielfältigster Weise auf die Bedingungen in Fließgewässern aus. Sie verändern sowohl die Menge und zeitliche Verteilung des Abflusses, aber auch die Morphologie und die physikalisch-chemischen und chemischen Verhältnisse im Gewässer. Allein schon diese Veränderungen zu prognostizieren, ist sehr schwierig. Noch schwieriger ist es, die Folgen für die am Ende der Wirkungsketten befindlichen Gewässerorganismen vorherzusagen. Die Abbildung zeigt, an welchen Stellen gewässerökologisch relevante Veränderungen stattfinden können.


Veränderungen der Gewässerökologie mit dem Klimawandel

Veränderungen der Gewässerökologie mit dem Klimawandel


Die Quantifizierung der zu erwartenden Veränderung ist kaum möglich, insbesondere hinsichtlich Flora und Fauna. Daher sind nur qualitative Aussagen möglich. Aquatische Lebensräume werden sich infolge des Klimawandels in ihrer räumlichen Ausdehnung verschieben oder verändern. So ist eine Verschiebung von Fischregionen innerhalb eines Fließgewässers in Richtung Quelle zu erwarten. Bereits kurzzeitige Extremtemperaturen, die zu physiologischem Stress und erhöhten Stoffwechselraten führen, können sich negativ auf Fischpopulationen auswirken. In Niedrigwasserperioden sind teilweise bereits jetzt die Wassertiefen und Fließgeschwindigkeiten für einige Fischspezies zu gering.

Aber nicht nur Fische, sondern auch andere Gewässerorganismen sind empfindlich gegenüber Klimaänderungen. Veränderungen der Längsausbreitung von den am Gewässerboden lebenden wirbellosen Organismen (Makrozoobenthos) wie Larven von Wasserinsektenlarven, Würmer, Egel, Schnecken, Krebse und Muscheln sind zu erwarten. Aufgrund der Erwärmung werden Organismen in kühlere Bereiche aufwärts wandern und die kälteliebenden Arten verdrängen. In kleineren Fließgewässern kann es zukünftig in Niedrigwasserperioden vermehrt zu einer Gefährdung durch Austrocknung kommen. Häufigere extreme Hochwasserabflüsse führen einerseits zu Kiesumlagerungen, die neue Lebensräume im Gewässer schaffen. Andererseits werden durch erhöhte Niederschläge insbesondere in Kombination mit der veränderten Landnutzung mehr Feinsedimente aus der Fläche in die Gewässer eingetragen, die dann im Ablauf einer Hochwasserwelle den Lückenraum verstopfen und die Fischhabitate negativ beeinträchtigen.

Eintagsfliegenlarve Steinfliegenlarve

Eintagsfliegenlarve (links), Steinfliegenlarve (rechts)
 

Bei den Wasserpflanzen dürften sich die positiven und negativen Auswirkungen des Klimawandels die Waage halten, da durch höhere Temperaturen und Nährstoffeinträge das Pflanzenwachstum gefördert wird. Indirekte Wirkungen ergeben sich aus einer höheren Anfälligkeit bestimmter Arten der aquatischen Lebensgemeinschaft gegenüber Krankheiten und Parasiten sowie der Einwanderung und Förderung nicht heimischer Tieren (Neozoen) und Pflanzen (Neophyten).

Die Anpassungskapazität sowie die Resilienz gegenüber Extremereignissen sind umso größer, je besser der ökologische Zustand eines Gewässersystems und dessen Strukturvielfalt sind. Betrachtet man jedoch nur einzelne Arten oder bestimmte Nahrungsnetze, ist die Möglichkeit einer Anpassung eher als gering einzustufen, da jede Art oft sehr spezifische Anforderungen an den Lebensraum stellt. Insgesamt wird die Vulnerabilität des Wasserhaushalts im Bereich Gewässerökologie als hoch eingestuft. Zur Quantifizierung der Auswirkungen ist ein gezieltes Monitoring der klimabedingten gewässerökologischen Veränderungen erforderlich.


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