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Deutschland im Klimawandel: Binnengewässer: Schlaglicht auf Seen und Flüsse

Das Zusammenspiel von Temperaturen und Wetterextremen im Lauf der Jahreszeiten beeinflusst die ökologischen Zusammenhänge in Binnengewässern auf komplexe Weise. Entsprechend vielfältig wirkt sich hier der Klimawandel aus.
Der Rhein bei Köln mit Niedrigwasser im Sommer 2018

Titelthema: Deutschland im Klimawandel

Dieser Artikel ist Teil des mehrteiligen Titelthemas »Deutschland im Klimawandel« der Septemberausgabe von Spektrum der Wissenschaft. Die weiteren Artikel finden Sie hier:

Seen haben nicht nur einen hohen Freizeitwert, sie sichern zudem einen Teil der Trinkwasserversorgung und damit unserer Lebensgrundlage. Beim Klimawandel spielen Binnengewässer ebenfalls eine große Rolle: Sie reichern zusammen genommen mehr Kohlenstoff in ihren Sedimenten an als der Grund sämtlicher Ozeane.

In den vergangenen Jahrzehnten hat die globale Erwärmung die Seen und Flüsse bereits stark verändert. Denn die Temperatur beeinflusst dort direkt oder indirekt alle wesentlichen Prozesse, ob physikochemisch oder biologisch. Im globalen Mittel sind ihre sommerlichen Oberflächentemperaturen in den vergangenen 30 bis 40 Jahren pro Dekade um etwa ein drittel Grad Celsius angestiegen. In der gemäßigten Zone auf der Nordhalbkugel hat sich zugleich die Dauer, während der Seen von Eis bedeckt sind, um mehr als zwei Wochen verkürzt. Beispielsweise werden beim Berliner Müggelsee bis zum Ende des Jahrhunderts voraus- sichtlich Bedingungen herrschen, als wäre er geografisch um etwa 800 Kilometer nach Süden verschoben worden, also wie heute in Norditalien.

Besonders deutlich wirkt sich der Klimawandel auf die thermische Schichtung von Seen aus. Im Frühjahr wärmt sich Oberflächenwasser schneller auf als tiefer gelegene Bereiche. Das erzeugt eine Barriere für den Austausch von Sauerstoff und Nährstoffen zwischen oben und unten. Der Zustand bleibt in der Regel während des gesamten Sommers erhalten und setzt durch mildere Winter und höhere Frühjahrstemperaturen in Seen der gemäßigten Zone inzwischen zwei bis drei Wochen früher im Jahr ein. Zudem dauert er im Herbst länger an …

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  • Quellen

Adrian, R. et al.: 2016. Environmental impacts - lake ecosystems. In: Quante, M., Colijn, F. (Hg.): North Sea region climate change assessment. Springer, 2016, S. 315–340

Keller, P. S. et al.: Global CO2 emissions from dry inland waters share common drivers across ecosystems. Nature Communica- tions 11, 2020

Marce, R. et al.: Emissions from dry inland waters are a blind spot in the global carbon cycle. Earth-Science Reviews 188, 2019

O’Reilly, C. et al.: Rapid and highly variable warming of lake sur- face waters around the globe. Geophysical Research Letters 42, 2015

Die Daten aus dem Langzeitforschungsprogramm des IGB und der automatischen Messstation im Berliner Müggelsee gehören zu den weltweit besten Zeitreihen, mit denen sich die ökologischen Folgen des Klimawandels für Seen dokumentieren lassen.