Die Ostsee zeigt trotz jahrzehntelanger Schutzbemühungen kein Anzeichen einer Qualitätsverbesserung.
Die Ostsee stand seit Jahrzehnten unter enormem Druck, da menschliche Aktivitäten sie in eine der größten «Toten Zonen» der Welt verwandelt haben.
Aufgrund einer tödlichen Dreifachkombination aus Klimawandel, sauerstoffzehrenden Algen und inneren Materiekreisläufen hat die Ostsee Schwierigkeiten zu atmen – und jahrzehntelange Schutzmaßnahmen scheinen nicht zu helfen.
Ein neuer Bericht des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) fordert nun eine strengere Wassermanagementpolitik und warnt, dass sich die Ostsee nicht auf der Grundlage eines „einfachen Ursache-Wirkung-Prinzips“ erholen kann.
Warum erstickt die Ostsee?
Seit mehr als einem halben Jahrhundert leidet die Ostsee unter Eutrophierung.
Hier wird die Umwelt mit Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor überreichlich angereichert, was Algenblüten, Sauerstoffmangel und das Ersticken des aquatischen Lebens zur Folge hat. Wenn der überschüssige Algenwachstum sich zersetzt und große Mengen Kohlendioxid freisetzt, sinkt der pH-Wert des Seewassers, was eine Versauerung riskieren lässt.
Diese Nährstoffe stammen größtenteils aus menschlichen Aktivitäten wie Düngemitteln und Gülle aus der Landwirtschaft, unbehandelter oder schlecht behandelter Abwasser und industriellem Abfall – insbesondere aus der Lebensmittelverarbeitung und der chemischen Herstellung.
Stickstoff aus fossilen Brennstoffen kann sich auch in unseren Gewässern ansammeln, in einem Prozess namens atmosphärische Deposition.
Eutrophierung führt oft zu sogenannten «toten Zonen», in denen so wenig Sauerstoff vorhanden ist, dass wenig bis kein Leben unterhalb der Wasseroberfläche existiert.
Durch EU- und nationale Gesetzgebung haben Schutzinitiativen wie der Baltic Sea Action Plan der Helsinki-Kommission zum Schutz der Ostsee (HELCOM) zu einer deutlichen Reduktion der Nährstoffverschmutzung aus menschlichen Quellen geführt.
Laut dem IOW sind die Phosphor-Lasten in Flüssen seit den 1980er-Jahren um rund 50 Prozent gesunken, während die Stickstoff-Lasten ebenfalls um rund 30 Prozent gefallen sind.
Im Jahr 1995 lagen die Gesamtphosphor-Lasten in die zentrale Ostsee bei über 20.000 Tonnen pro Jahr, doch sanken sie bis 2017 auf etwa 12.400 Tonnen.
Trotz jahrzehntelanger Fortschritte warnen Wissenschaftler, dass es bislang kein „signifikantes Verbesserungsergebnis“ in der Oberflächenwasserqualität der Ostsee gegeben hat.
Warum haben die Schutzbemühungen der Ostsee nicht geholfen?
Die Ostsee ist ein brackiges, stark schichtgelagertes Umfeld. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass sie salziger als Süßwasser, aber weniger salzig als typisches Meerwasser ist. Sie bildet sich zudem in Schichten, wobei das weniger salzige Oberflächenwasser über dichterem, salzigerem Wasser liegt.
Insgesamt erschwert dies den Transport von Sauerstoff aus der Atmosphäre in die Tiefenlagen.
„Die Zersetzung organischer Substanz führt daher oft zu Sauerstoffmangel in den Tiefen, der nur vorübergehend durch seltene Einströme salziger Wassers aus der Nordsee belüftet werden kann“, heißt es im Bericht.
Dieses seltene Ereignis könnte kurz davorstehen: Zu Beginn Februar wurden 275 Milliarden Tonnen Wasser aus der Ostsee gedrückt, wodurch der Wasserstand um 67 cm sank. Das Phänomen wurde durch starke Winde, eine Hochdruckzone und das Fehlen signifikanter atmosphärischer Fronten angetrieben.
„Die langanhaltenden starken östlichen Winde, die seit Anfang Januar anhalten, haben Wassermassen durch die Dänische Meerenge in Richtung Nordsee gedrückt, was zu einem Absinken der Pegel im gesamten Becken führt“, heißt es in einem Beitrag des Institute of Oceanology der Polnischen Akademie der Wissenschaften.
„Solange diese meteorologische Konfiguration anhält, wird Wasser am südöstlichen Rand der Becken ‚festgehalten‘, wodurch die Pegel lokal sinken.“
Wenn dies endet, dürfte ein Zustrom salzhaltigen, sauerstoffreichen Wassers aus der Nordsee erfolgen – potenziell hilfreich, um Sauerstoffmangel-Totenzonen wieder zu beleben. Aber die Vorteile werden voraussichtlich nicht von Dauer sein.
Ist der Klimawandel daran schuld?
Während die Eutrophierung der Ostsee durch Nährstoffverschmutzung verursacht wird, verschlimmert der Klimawandel die Situation zweifellos.
Oberflächentemperaturen im zentralen Gotland-Becken sind seit 1960 durchschnittlich um fast 2°C gestiegen. Nach Modellierungen in der neuen IOW-Studie lässt sich auch in den tieferen Wasserschichten ein Aufwärmen beobachten.
„Da wärmeres Wasser weniger Sauerstoff aufnehmen kann als kälteres Wasser, haben Sommerzuflüsse weniger Potenzial, die Tiefen des Gotland-Beckens der Ostsee zu belüften, als Winterzuflüsse“, fügt der Bericht hinzu.
In wärmerem Wasser wird Sauerstoff schneller verbraucht, was die Wahrscheinlichkeit von Totzonen erhöht.
„Die Vergangenheit hat bleibende Auswirkungen“
Die Fokussierung auf den Rückgang der Nährstoffverschmutzung ignoriert die langfristigen Auswirkungen des Phosphorkreislaufs – der eine wichtige Rolle in der andauernden Eutrophierung des Seewassers spielt.
Der IOW-Bericht besagt, dass unter anoxischen Bedingungen (Sauerstoffmangel) Phosphat aus dem Sediment freigesetzt wird und sich im Wasser anreichert. Das ist vor allem auf das Fehlen oxidierter Eisenverbindungen zurückzuführen, die Nährstoffe sonst im Sediment festhalten würden.
Während viele hoffen, dass der Zustrom aus der Nordsee dazu beitragen kann, Phosphat aus dem Wasser zu entfernen, fanden Forscher heraus, dass im Winter 2014 nur etwa 30 Prozent des Phosphats aus dem Wasser entfernt wurden und rund fünf Prozent dauerhaft im Sediment vergraben wurden.
„Die Rückkopplung zwischen Sauerstoffmangel und Phosphatfreisetzung in den Tiefbecken der Ostsee verändert auch die Phytoplankton-Gemeinschaft in den Oberflächengewässern“, heißt es im Bericht.
Im Sommer werden Blaualgenblüten weniger leicht in das Nahrungsnetz aufgenommen. Infolgedessen sinken nach dem Absterben große Mengen organischer Materie zum Meeresgrund der Ostsee.
„Dadurch gelangen Phosphorverbindungen in das Sediment, wo sie weiterhin akkumulieren und durch den Abbau den Sauerstoffverbrauch anregen.“
Deshalb hat der Rückgang der Nährstoffverschmutzung nicht zu sinkenden Nährstoffkonzentrationen im Meer geführt. Tatsächlich trägt die Ostsee eine erhebliche „Nährstoffschuld“ aus den vergangenen Jahrzehnten menschlicher Aktivitäten.
Kann sich die Ostsee jemals erholen?
Forscher haben vier zentrale Managementstrategien hervorgehoben, um der Ostsee wieder Luft zu verschaffen. Dazu gehört eine kontinuierliche weitere Reduktion der Nährstoffverschmutzung und die Verbesserung bzw. Wiederherstellung natürlicher Küstenfilter wie Lagunen, Fjorde und Ästuare, die Nährstoffe zurückhalten und dauerhaft binden können.
„Naturbasierte Maßnahmen sollten erweitert werden, etwa die Förderung von Seegraswiesen oder gezielte Kultivierung von Mikroalgen, um Nährstoffe aktiv aus dem Wasser zu entfernen“, so der Bericht weiter. „Riffe und Muschelbetten tragen ebenfalls dazu bei.“
Der Bericht fordert zudem eine Erweiterung von „langer Beobachtung und modernen Messsystemen“, und argumentiert, dass neue Sensorsysteme dazu beitragen werden, Verbesserungen und Rückschläge frühzeitig zu erkennen.
