Trotz jahrzehntelanger Erhaltungsbemühungen zeigt die Ostsee keine Anzeichen einer Qualitätsverbesserung.
Die Ostsee steht seit Jahrzehnten unter unerträglichem Druck, da menschliche Aktivitäten sie in eine der größten „Todeszonen“ der Welt verwandelt haben.
Aufgrund eines tödlichen Dreiklangs aus Klimawandel, sauerstoffsaugenden Algen und inneren Stoffkreisläufen fällt der Ostsee das Atmen schwer – und jahrelange Schutzmaßnahmen scheinen nicht zu helfen.
Ein neuer Bericht des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) fordert nun ein strengeres Wassermanagement und warnt davor, dass sich die Ostsee nicht nach einem „einfachen Ursache-Wirkungs-Prinzip“ erholen könne.
Warum erstickt die Ostsee?
Seit mehr als einem halben Jahrhundert leidet die Ostsee unter Eutrophierung.
Hier wird die Umwelt übermäßig mit Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor angereichert, was zu Algenblüten, Sauerstoffmangel und dem Ersticken von Wasserlebewesen führt. Wenn sich die überschüssigen Algen zersetzen und große Mengen Kohlendioxid produzieren, sinkt der pH-Wert des Meerwassers und es besteht die Gefahr einer Versauerung.
Diese Nährstoffe stammen größtenteils aus menschlichen Aktivitäten wie Düngemitteln und Gülle aus der Landwirtschaft, unbehandelten oder schlecht behandelten Abwässern und Industrieabfällen – insbesondere aus der Lebensmittelverarbeitung und der chemischen Produktion.
Stickstoff aus fossilen Brennstoffen kann auch in unseren Gewässern landen, und zwar in einem Prozess, der als atmosphärische Deposition bezeichnet wird.
Durch die Eutrophierung entstehen oft sogenannte „tote Zonen“, in denen so wenig Sauerstoff vorhanden ist, dass unter dem Oberflächenwasser kaum oder gar kein Leben mehr existiert.
Durch EU- und nationale Gesetzgebung haben Schutzinitiativen wie der Ostsee-Aktionsplan der Helsinki-Kommission zum Schutz der Ostsee (HELCOM) zu einer deutlichen Reduzierung der Nährstoffbelastung aus menschlichen Quellen geführt.
Nach Angaben des IOW sind seit den 1980er Jahren die Phosphorfrachten in Flüssen um rund 50 Prozent zurückgegangen, während auch die Stickstofffrachten um rund 30 Prozent zurückgegangen sind.
Im Jahr 1995 überstiegen die gesamten Phosphoreinträge in die zentrale Ostsee 20.000 Tonnen pro Jahr, bis 2017 sank dieser Wert auf rund 12.400 Tonnen.
Trotz jahrzehntelanger Fortschritte warnen Wissenschaftler, dass es bisher keine „signifikante Verbesserung“ der Oberflächenwasserqualität der Ostsee gegeben habe.
Warum haben Schutzbemühungen der Ostsee nicht geholfen?
Die Ostsee ist eine brackige, stark geschichtete Umgebung. Laienhaft ausgedrückt bedeutet dies, dass es salziger als Süßwasser, aber weniger salzig als typische Meeresgewässer ist. Es entsteht auch in Schichten, in denen weniger salziges Oberflächenwasser über dichterem, salzigerem Wasser liegt.
Insgesamt wird es dadurch für Sauerstoff aus der Atmosphäre schwieriger, in die tieferen Schichten zu gelangen.
„Der Abbau organischer Stoffe führt daher häufig zu einem Sauerstoffmangel in der Tiefe, der nur vorübergehend durch seltene Zuflüsse von Salzwasser aus der Nordsee belüftet werden kann“, heißt es in dem Bericht.
Dieses seltene Ereignis könnte bald eintreten: Anfang Februar wurden 275 Milliarden Tonnen Wasser aus der Ostsee gedrückt und senkten ihren Pegel um 67 cm. Befeuert wurde das Phänomen durch starke Winde, eine Hochdruckzone und das Fehlen nennenswerter atmosphärischer Fronten.
„Die seit Anfang Januar anhaltenden starken Ostwinde haben Wassermassen durch die Meerenge von Dänemark in Richtung Nordsee gedrückt, was zu einem Pegelabfall im gesamten Becken geführt hat“, heißt es in einem Beitrag des Instituts für Ozeanologie der Polnischen Akademie der Wissenschaften.
„Solange diese meteorologische Konfiguration anhält, wird das Wasser am südöstlichen Ende der Becken ‚gehalten‘, wobei der Pegel lokal abnimmt.“
Wenn dies endet, wird erwartet, dass salziges, sauerstoffreiches Wasser aus der Nordsee zurückströmt – was möglicherweise dazu beiträgt, sauerstoffarme Totzonen wiederzubeleben. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die Gewinne von Dauer sein werden.
Ist der Klimawandel schuld?
Während die Eutrophierung der Ostsee durch Nährstoffverschmutzung verursacht wird, verschlimmert der Klimawandel die Lage zweifellos.
Die Oberflächentemperaturen im zentralen Gotlandbecken sind seit 1960 um durchschnittlich fast 2℃ gestiegen. Laut Modellierung in der neuen IOW-Studie ist auch in den tieferen Wasserschichten ein Erwärmungstrend zu beobachten.
„Da wärmeres Wasser weniger Sauerstoff aufnimmt als kaltes Wasser, haben Zuflüsse im Sommer ein geringeres Potenzial zur Belüftung der tiefen Ostseebecken als Zuflüsse im Winter“, fügt der Bericht hinzu.
In wärmerem Wasser wird Sauerstoff schneller verbraucht, wodurch die Wahrscheinlichkeit toter Zonen steigt.
„Die Vergangenheit hat bleibende Auswirkungen“
Wenn man sich auf die Verringerung der Nährstoffverschmutzung in der Ostsee konzentriert, werden die langfristigen Auswirkungen des Phosphorkreislaufs außer Acht gelassen, der eine wichtige Rolle bei der anhaltenden Eutrophierung der Gewässer spielt.
Im IOW-Bericht heißt es, dass unter anoxischen Bedingungen (Sauerstoffmangel) Phosphat aus dem Sediment freigesetzt wird und sich im Wasser anreichert. Dies ist vor allem auf das Fehlen oxidierter Eisenverbindungen zurückzuführen, die sonst Nährstoffe im Sediment binden würden.
Während viele hoffen, dass Zuflüsse aus der Nordsee dazu beitragen können, Phosphat aus dem Wasser zu entfernen, stellten Forscher fest, dass im Winter 2014 nur etwa 30 Prozent des Phosphats aus dem Wasser entfernt wurden und etwa fünf Prozent dauerhaft im Sediment vergraben waren.
„Die Rückkopplungsschleife zwischen Sauerstoffmangel und Phosphatfreisetzung in den tiefen Becken der Ostsee verändert auch das Phytoplankton im Oberflächenwasser“, heißt es in dem Bericht.
Im Sommer werden Blaualgenblüten weniger leicht im Nahrungsnetz genutzt. Dadurch sinken nach ihrem Absterben große Mengen organischer Stoffe auf den Grund der Ostsee.
„Dadurch werden Phosphorverbindungen in das Sediment transportiert, wo sie sich weiter anreichern und durch den Zersetzungsprozess den Sauerstoffmangel anregen.“
Aus diesem Grund hat ein Rückgang der Nährstoffbelastung nicht zu einem Rückgang der Nährstoffkonzentrationen im Meer geführt. Tatsächlich trägt die Ostsee eine erhebliche „Nährstoffschuld“ aus vergangenen Jahrzehnten menschlicher Aktivität.
Kann sich die Ostsee jemals erholen?
Forscher haben vier wichtige Managementstrategien hervorgehoben, um der Ostsee wieder zum Atmen zu verhelfen. Dazu gehört, die Nährstoffbelastung konsequent noch weiter zu reduzieren und natürliche Küstenfilter wie Lagunen, Fjorde und Flussmündungen zu verbessern oder wiederherzustellen, die Nährstoffe zurückhalten und dauerhaft binden können.
„Naturbasierte Maßnahmen sollten ausgebaut werden, etwa die Förderung von Seegraswiesen oder der gezielte Anbau von Mikroalgen, um dem Wasser aktiv Nährstoffe zu entziehen“, heißt es in dem Bericht weiter. „Dazu tragen auch Riffe und Muschelbänke bei.“
Der Bericht fordert außerdem den Ausbau von „Langzeitbeobachtungen und modernen Messsystemen“ und argumentiert, dass neue Sensorsysteme dabei helfen könnten, Verbesserungen und Rückschläge frühzeitig zu erkennen.
