WW-I-6 + 7 Stagnationsperiode, Frühjahrsalgenblüte in Seen – Fallstudien

Monitoringbericht 2015 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

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

Deutlich zu erkennen ist, dass die Länge der Dauer von stabilen Schichtungsverhältnissen vor allem im flachen Müggelsee stark schwankt und von langanhaltend warmen Sommern abhängig ist. Statistisch lässt sich bisher kein Trend nachweisen.

Dauer der Sommerstagnation im Müggelsee und Stechlinsee, in Anzahl Wochen von 1982 bis 2013.
WW-I-6 Grafik
Quelle: Umweltbundesamt
 

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

Der Zeitpunkt des Eintretens der Frühjahrsalgenblüte ist abhängig von den im Spätwinter und Frühjahr herrschenden Temperaturen. Besonders milde Winter wie beispielsweise 2001/2002 oder besonders kalte Winter wie 2010/2011 prägen den Verlauf der Zeitreihe. Der statistisch ermittelte quadratische Trend darf daher nicht überinterpretiert werden.

Kalenderwoche des Eintritts der Frühjahrsalgenblüte im Müggelsee und Stechlinsee, von 1994 bis 2013.
WW-I-7 Grafik
Quelle: Umweltbundesamt
 

Zirkulationsbedingungen bisher nicht signifikant verändert

Neben den bereits beschriebenen direkten und indirekten Wirkungen der Wassertemperatur auf den Stoffhaushalt von Seen, deren Artenzusammensetzung und Nutzbarkeit verändert sich mit den Wassertemperaturen auch die Schichtung der Gewässer. Dies wiederum hat Auswirkungen auf zentrale gewässerökologische Prozesse.

Vor allem in ausreichend tiefen Seen wechseln im Jahresverlauf Phasen der Durchmischung und der stabilen Temperaturschichtung. Die sommerliche Sonneneinstrahlung erwärmt das Oberflächenwasser, nicht aber die tiefen Wasserschichten. Durch die unterschiedlichen Wassertemperaturen entwickelt sich eine mehr oder weniger stabile Schichtung des Wasserkörpers, die sogenannte Sommerstagnation, die den Austausch von Sauerstoff und Nährstoffen zwischen den Schichten verhindert. Sie endet, wenn im Herbst bei Absinken der Oberflächentemperatur die Zirkulation wieder einsetzt. Die infolge der winterlichen Abkühlung des Oberflächenwassers wieder entstehende stabile Schichtung wird in Abhängigkeit der Lufttemperaturen im Winter und Frühjahr unterschiedlich schnell wieder durch die Frühjahrszirkulation aufgehoben. Mit dieser gelangt nährstoffreiches Tiefenwasser an die Seeoberfläche und fördert dort in dieser Phase das Wachstum von Algen. Je wärmer der Winter und je höher die Frühjahrstemperaturen sind, desto früher setzt diese Frühjahrsalgenblüte ein.

Grundsätzlich ist der zeitliche Verlauf der Zirkulation und Schichtung in Abhängigkeit u. a. von der Seengröße, der Wassertiefe, dem Zirkulationstyp und dem regionalen Klima für jeden See verschieden. Tiefe Seen bilden meist eine stabilere Schichtung aus als flache Seen, die durch Winde auch im Sommer vollständig durchmischt werden können. In Deutschland stehen aber nur für wenige Seen lange Zeitreihen von Temperaturmessungen in Form von Tiefenprofilen zur Verfügung, sodass sich Veränderungen der Schichtungsverhältnisse nur für wenige Seen darstellen lassen. Der Stechlinsee in Norddeutschland ist ein tiefer See mit ausgeprägter sommerlicher Temperaturschichtung. Der Müggelsee in Berlin ist ein von der Spree durchflossener Flusssee. Sein flaches Seebecken führt dazu, dass Schichtungen des Wassers weniger stark ausgeprägt sind. Allerdings spielen in diesem See auch in erheblichem Maße menschliche Einflüsse eine Rolle. Stromaufwärts in der Lausitz befinden sich Braunkohle­tagebaue, für deren Betrieb Grundwasser abgepumpt und in die Spree eingeleitet wird. Die Intensität des Betriebs der Tagebaue hat Einfluss auf die eingeleiteten Wassermengen. Dieser Einfluss konnte aus der Datenreihe nicht herausgerechnet werden und kann daher den Entwicklungsverlauf beeinflussen.

Der Zeitpunkt des Eintretens der Frühjahrsalgenblüte schwankt in beiden Seen von Jahr zu Jahr stark. Der Eintritt der Frühjahrsalgenblüte und die Dauer der Stagnationsperiode korrelierten in den Jahren 1995 und 2002 für den Müggelsee stark. Infolge eines milden Winters trat die Frühjahrsalgenblüte früh im Jahr ein, und es folgte eine lange Stagnationsperiode. Generell hat der Müggelsee aufgrund seiner geringeren Wassertiefe eine deutlich kürzere Stagnationsperiode als der Stechlinsee. Deutlich wird, dass die langanhaltend warmen Temperaturen in den Jahren 1986, 1994, 1995 und 2006 einen starken Einfluss auf den flachen Müggelsee hatten.

Im langjährigen Vergleich lässt sich statistisch kein Trend bei der Dauer der Stagnationsperiode feststellen. Es gibt starke Schwankungen zwischen einzelnen Jahren, die von den jeweiligen Winter- und Sommertemperaturen abhängen. Die statistische Analyse der Zeitreihe zum Eintritt der Frühjahrsalgenblüte ergibt einen quadratischen Trend. In den 1990er Jahren gab es eine Reihe milder Winter, die zu einem vergleichsweise früheren Eintreten der Frühjahralgenblüte führte. Zwischen 2008/2009 und 2012/2013 waren alle Winter kälter als im langjährigen Mittel, sodass die Frühjahrsalgenblüte später eintrat.

 

Schnittstellen

WW-I-5: Wassertemperatur stehender Gewässer

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)