WW-I-5 Wassertemperatur stehender Gewässer – Fallstudie

Aussichtsterasse mit Fernglas am Bodensee.zum Vergrößern anklicken
Die Temperatur des Bodensees ist auch von der sommerlichen Wasserführung der Alpenflüsse abhängig.
Quelle: bmd / pixelio.de

Monitoringbericht 2015 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

WW-I-5: Wassertemperatur stehender Gewässer – Fallstudie

Der Bodensee und der Waginger See sowie der Stechlinsee unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Morphologie und der klimatischen Ausgangsbedingungen des Naturräume. In Abhängigkeit von den Witterungsbedingungen schwanken die Oberflächentemperaturen teilweise deutlich zwischen den Jahren. Bei keinem der Seen lässt sich auf der Grundlage der bisherigen Zeitreihe ein Trend zu höheren Wassertemperaturen erkennen.

Durchschnittliche Montatmitteltemperatur der zwei wärmsten Monate im Jahr (in Grad C in 20 cm Tiefe): Waginger See, Bodensee und Stechlinsee, der Jahre 1985 bis 2013.
WW-I-5 Grafik
Quelle: Umweltbundesamt
 

Werden unsere Seen wärmer?

Die Wassertemperatur ist eine der zentralen Einflussgrößen auf die in Seen ablaufenden Prozesse. Sie bestimmt zugleich die Rahmenbedingungen für die Nutzung der Seen und ihr Management. Die Wassertemperatur ist direkt abhängig von der Lufttemperatur, deren tages- und jahreszeitlicher Verlauf vom Klimawandel beeinflusst ist. Klimaprojektionen zufolge steigt die durchschnittliche Lufttemperatur in Deutschland, die Winter werden wärmer und kürzer, der Frühling setzt früher ein, und die sommerlichen Hitzeperioden fallen im Mittel heißer und länger aus. Vor diesem Hintergrund ist es naheliegend, von unmittelbaren Auswirkungen des Klimawandels auf die Ökosysteme stehender Gewässer auszugehen.

Die Temperatur und der Wärmehaushalt eines Gewässers steuern viele physikalische, chemische und biologische Prozesse. So nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit vieler chemischer und biochemischer Prozesse bei einer Temperaturerhöhung zu, viele Stoffe wie beispielsweise natürliche Salze lösen sich in wärmerem Wasser leichter, Gase wie Sauerstoff hingegen schwerer. Die sich daraus ergebenden chemischen Veränderungen haben einen erheblichen Einfluss auf Pflanzen und Tiere sowie Kleinstlebewesen in den Gewässern.

Viele in den Gewässern vorkommende Lebewesen sind an spezifische Temperaturverhältnisse angepasst. Bereits geringfügige Änderungen können zu Verschiebungen der Artenzusammensetzung führen. Die bisher vorkommenden Arten werden dabei von teilweise auch nichtheimischen Arten, die von höheren Temperaturen profitieren, verdrängt. Außerdem kann es Veränderungen im jahreszeitlichen Entwicklungszyklus von Lebewesen geben. Zu den direkten Auswirkungen der Temperaturveränderungen kommen als indirekte Folge veränderte stoffliche Bedingungen. Manche Organismen akzeptieren geringe Sauerstoffgehalte oder hohe Salzkonzentrationen, andere sind dagegen auf einen sehr guten Gewässerzustand angewiesen. Auch dies führt zu einer veränderten Artenzusammensetzung. Beobachtbare Veränderungen der Artenzusammensetzung auf den Klimawandel zurückzuführen, ist dennoch ein schwieriges Unterfangen, da zahlreiche Einflussfaktoren vor allem auch der Nutzung der Gewässer und ihrer Randbereiche zusammenwirken. Vergleichbare Unsicherheiten gelten mit Blick auf Veränderungen von Nutzungsmöglichkeiten der Seen und die wasserwirtschaftlichen Herausforderungen.

Die Wassertemperatur ist stark von der geographischen Lage der jeweiligen Seen abhängig. Mit der Lage im Hochgebirge oder Tiefland verändern sich die Charakteristika der Gewässer. Unterschiede ergeben sich vor allem beim Kalkgehalt, dem Wasserdurchfluss und häufig auch der Gewässertiefe. Entwicklungen lassen sich daher sinnvollerweise nur für repräsentative Seen darstellen. Über mehrere Gewässer gemittelte Daten sind demgegenüber nicht oder nur sehr eingeschränkt aussagekräftig. Der Bodensee und der Waginger See sind typische Seen des Naturraums Alpen und Alpenvorland, die von kühlen Gebirgszuflüsse gespeist sind und eine große Tiefe und damit auch ausgeprägte Temperaturschichtung aufweisen. Allerdings unterscheiden sich auch diese beiden Seen deutlich. So gilt der Waginger See als der wärmste See Oberbayerns, dessen Wasserqualität stark von seinem landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebiet beeinflusst ist. Der Bodensee ist der drittgrößte See Mitteleuropas und bezieht sein Wasser zum größten Teil aus seinem alpinen Einzugsgebiet über die Zuflüsse des Alpenrheins und der Bregenzer Aach. Die sommerliche Wasserführung der Alpenflüsse bestimmt damit auch die Temperatur des Sees. Die Seen der norddeutschen Tiefebene werden durch wärmere und kalziumreiche Zuflüsse geprägt. Es gibt sowohl flache Flussseen als auch eiszeitgeprägte Seen mit einer Tiefe von über 30 m. Für den Naturraum der norddeutschen Tiefebene wurde der Stechlinsee im Norden Brandenburgs als Beispiel ausgewählt. Es handelt sich dabei um einen tiefen See mit stabiler Schichtung. Bei der Darstellung der Temperaturentwicklung wurde berücksichtigt, dass der Stechlinsee bis zum Jahr 1990 stark vom Kühlkreislauf des Kernkraftwerks Rheinsberg beeinflusst wurde. Die Temperaturkurve wurde um diesen Einfluss bereinigt. Die beiden Naturräume unterscheiden sich durch ihre unterschiedlichen regional klimatischen und geografischen Ausgangsbedingungen. Für die Mittelgebirgsseen stehen bisher noch keine ausgewerteten Daten zur Verfügung.

Für alle drei Seen lässt sich seit 1985 keine signifikante Veränderung der Oberflächentemperatur erkennen. Die Schwankungen zwischen den Jahren sind ausgeprägt. Die regionalen Unterschiede sowohl bei den Witterungsverhältnissen der jeweiligen Jahre als auch die morphologischen Unterschiede der Seen führen dazu, dass in einzelnen Jahren die Entwicklungen auch gegenläufig sein können. So führten beispielsweise die außerordentlich hohen Lufttemperaturen im Juni und Juli 2006 zu Wassertemperaturspitzen im Stechlinsee und Waginger See, nicht jedoch im Bodensee. Im Bodenseegebiet war dem warmen Sommer 2006 ein besonders kalter Winter vorausgegangen, der vermutlich den See so extrem ausgekühlt hat, dass die Erwärmung im Sommer ein geringeres Niveau erreichen konnte. Demgegenüber führte der Hitzesommer 2003 vor allem im Bodensee zu überdurchschnittlich hohen Wassertemperaturen. Vergleichsweise sehr hohe Wassertemperaturen brachte auch der sehr warme Sommer 1994 für den Bodensee und den Stechlinsee. Einer zweimonatigen Hitzeperiode mit sehr hohen Temperaturen im Sommer 1994 war zusätzlich ein sehr milder Winter vorausgegangen.

 

Schnittstellen

WW-I-6: Dauer der Stagnationsperiode in stehenden Gewässern

WW-I-7: Eintreten der Frühjahrsalgenblüte in stehenden Gewässern

FI-I-2: Vorkommen wärmeliebender Arten in Binnengewässern

 

Ziele

Bewirtschaftungsziele für oberirdische Gewässer:
guter ökologischer Zustand bzw. gutes ökologisches Potenzial sowie guter chemischer Zustand (Wasserhaushaltsgesetz, § 27)