Flusseinträge und direkte Einträge in die Nordsee

Nähr- und Schadstoffe werden sowohl aus der Luft als auch über Gewässer und Direkteinleiter in die Nordsee eingetragen. Im Wesentlichen tragen die deutschen Zuflüsse Elbe, Ems, Weser und Eider dazu bei. Diese werden ständig durch Messstellen überwacht (siehe dazu die Übersichtskarte „OSPAR-Meeresgebiet-Regionen“).

Um die Schadstoffeinträge zu senken, haben 15 Staaten sowie die Europäische Kommission 1992 das überarbeitete aus dem Jahr 1972/74 stammende Oslo-Paris-Übereinkommen zum Schutz der Meeresumwelt im Nordostatlantik (OSPAR) unterzeichnet. Die Nord-Ost Atlantik Umweltstrategie (The North-East Atlantic Environment Strategy) wurde seit 1992 mehrfach aktualisiert und umfasst Maßnahmen in folgenden Bereichen: Biologische Vielfalt und Ökosysteme, Eutrophierung, gefährliche Substanzen, menschliche Aktivitäten, offshore Industrie und radioaktive Substanzen. Aufgaben sowie Ergebnisse werden über ein Assessment und Monitoring Programm gesteuert und abgebildet. Ziel der Strategie in Bezug auf Eutrophierung ist es, diese durch die Reduzierung des Eintrags von Nährstoffen und organischen Stoffen zu bekämpfen, sodass keine nachteiligen Auswirkungen auf die Meeresumwelt entstehen. Ein weiteres Ziel der Nord-Ost Atlantik Umweltstrategie ist es die Freisetzung und die Einleitung von gefährlichen Stoffen zu verhindern, um damit die Verschmutzung der Meere durch Schadstoffe zu reduzieren. Umweltkonzentrationen von natürlich vorkommenden Schadstoffen, wie beispielsweise Schwermetallen, sollen möglichst auf Konzentrationen gebracht werden, die nahe ihrem natürlichen Hintergrundwerten liegen.

Damit unterstützt OSPAR auch Ziele der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (Richtlinie 2008/56/EG), welche die EU Mitgliedstaaten vereinbart haben. Die Anliegerstaaten des Nord-Ost-Atlantiks berichten jährlich gegenüber OSPAR über Fortschritte beim Erreichen dieser Ziele.

Karte: OSPAR-Meeresgebiet-Regionen

Source: D. Koch / Umweltbundesamt

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Die unter dem Berichtsformat OSPAR Riverine Input and Direct Discharge (RID) berichteten Stofffrachten deutscher Flüsse in die Nordsee zeigen einen deutlichen Abwärtstrend. In Jahren mit hohen Niederschlägen und hohen Abflüssen werden durch Mobilisierung akkumulierter Altlasten in Sedimenten und durch Abschwemmen von Uferbereichen höhere Stofffrachten über die Flüsse in die Meere getragen als in niederschlagsarmen Perioden (siehe z.B. das Elbehochwasser 2002 oder 2013). Die Betrachtung der Eintragsfrachten in Relation zum Abfluss („Abflussnormalisierung“) kann diese hohen Messwerte ausgleichen.

Für die Trendbetrachtung von Nährstofffrachten über die Zeit wurden die Frachten immer in Relation zum jährlichen Abfluss gesetzt („Abflussnormalisierung“ – siehe Kapitel Methode). Die Betrachtung der Frachten in Relation zum jährlichen Abfluss ist für ein aussagekräftiges Ergebnis wichtig, weil,

• bei hohen Niederschlägen Phosphorgehalte aufgrund des Verdünnungseffekts sinken und
• ergiebige Niederschläge die Stickstoffeinträge erhöhen. Es werden mehr Stickstoffverbindungen aus landwirtschaftlichen Flächen herausgewaschen und in die Flüsse geschwemmt.

Die Entwicklung der deutschen Nährstoffeinträge ist in den Abbildungen „Gesamtstickstoffeinträge in die Nordsee“ und „Gesamtphosphoreinträge in die Nordsee“ dargestellt. Die abnehmenden Nährstofffrachten sind u.a. das Ergebnis von Maßnahmen, die Bund und Länder zur Senkung von Einleitungen aus kommunalen und industriellen Abwasseranlagen vereinbart haben. Weitere Regelungen werden unter anderem zur Verringerung von Erosion und atmosphärischen Depositionen wie auch zur Reduktion von Einträgen aus der Landwirtschaft getroffen, z.B. in der novellierten Düngeverordnung. Darüber hinaus verursacht die klimabedingte Trockenheit der letzten fünf bis zehn Jahre einen reduzierten flussbürtigen Eintrag von Gesamtstickstoff und Gesamtphosphor in die deutsche Bucht.

Bei der über die Zuflüsse Elbe, Ems, Weser und Eider aggregierten Betrachtung der abflussnormalisierten Nährstoffeinträge in die deutsche Nordsee ist für beide Nährstoffe, Gesamtstickstoff und Gesamtphosphor, im Zeitraum 1990 – 2021 ein statistisch signifikanter Abwärtstrend zu verzeichnen. Die mittleren abflussnormalisierten Eintragsfrachten an Gesamtstickstoff der letzten Jahre sind ca. 37 % geringer als die mittlere Frachten Anfang der 1990er Jahre. Im jüngsten Betrachtungszeitraum 2011 – 2021 zeigt sich jedoch kein statistisch signifikanter Abwärtstrend mehr. Hier bleiben die jährlichen abflussnormalisierten Eintragsfrachten von Gesamtstickstoff und Phosphor auf einem gleichbleibenden Niveau. Aufgrund der Größe des Einzugsgebietes und der damit verbundenen Abflussmenge tragen die Elbe gefolgt von der Weser die höchsten Stickstoff- und Phosphorfrachten in die Nordsee ein.

• Die aus den Flussgebieten Eider, Ems, Weser und Elbe aggregierten und abflussnormalisierten Stickstofffrachten verringerten sich im Zeitraum zwischen den Jahren 1990 und 2021 um ca. 37 %, die Phosphorfracht sank um ca. 47 %
• Die stärkste prozentuale und reale Verringerung der Gesamtstickstoff- sowie auch der Gesamtphosphorfracht zeigte die Elbe.
• Die jährlichen Eintragsfrachten von Gesamtstickstoff und Phosphor bleiben im jüngsten Betrachtungszeitraum 2011 – 2021 auf einem gleichbleibend zu hohem Niveau.

Gesamtstickstoffeinträge in die Nordsee

Source: Umweltbundesamt

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Gesamtphosphoreinträge in die Nordsee

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Bei den Schwermetallen stehen Cadmium, Blei und Quecksilber im Fokus. Die Anliegerstaaten der Nordsee vereinbarten, die Einträge von gefährlichen Stoffen (zum Beispiel Schwermetallen) durch die Verhinderung ihrer Emissionen, Einleitungen und Verluste zu verringern, um Werte zu erreichen, die keine nachteiligen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit oder die Meeresumwelt haben. Auch diese Einträge werden maßgeblich vom Abfluss bestimmt und werden daher, wie die Nährstoffe Gesamtstickstoff und Gesamtphosphor, abflussnormalisiert betrachtet. Die über die Flussgebiete Eider, Ems, Weser und Elbe aggregierten und abflussnormalisierten Schwermetallfrachten verringerten sich im Zeitraum von 1990 bis 2021 bei Kupfer um ca. 50 %, bei Cadmium, Blei und Zink um ca. 60 % und bei Quecksilber um rund 90 %. Die zu beobachtende Frachtreduktion der Schwermetalle ist hauptsächlich durch Minderungsmaßnahmen bei staub- und gasförmigen Emissionen zu erklären. Diese entstehen überwiegend in Verbrennungs- und Produktionsprozessen, sowie durch Abrieb von Bremsen und Reifen im Verkehr. Emissionsminderungsmaßnahmen für Verbrennungs- und Produktionsprozesse, Stilllegungen veralteter Produktionsstätten nach der Wiedervereinigung, der Einsatz bleifreier Treibstoffe und Anwendungsverbote und -beschränkungen haben insbesondere in den 90er Jahren die Einträge deutlich gesenkt (Schwermetall-Emissionen). Jedoch setzten sich diese abnehmenden Trends, außer bei Quecksilber, in der letzten Dekade nicht fort. Die OSPAR Vertragsstaaten liefern regelmäßig Daten über Flussfrachten (Nährstoffe und Schwermetalle) sowie zu Direkteinleitungen, die entlang der Küste sowie in Flussmündungsgebieten erfolgen. In Deutschland werden diese Daten von den Flussgebietsgemeinschaften und zuständigen Behörden der Länder erhoben. Basierend auf den unter OSPAR RID berichteten Daten ist die Entwicklung der Nordseefrachten in den folgenden Abbildungen dargestellt.

Zur Erreichung des guten Umweltzustandes unter der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) ist für Schadstoffe das operative Umweltziel festgelegt, die Schadstoffeinträge über die Flüsse weiter zu reduzieren. Wie die dargestellten Daten zeigen, sind für die Nordsee die Schadstoffeinträge über Flüsse ein maßgeblicher Eintragspfad. Insbesondere schwer abbaubare und bioakkumulierende Stoffe können sich in den Meeresökosystemen anreichern und weit verbreiten. Wirkungen können zeitlich verzögert auftreten. Der aktuelle Zustandsbericht für die Nordsee zur Umsetzung der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) zeigt, dass die Bewertungsschwellen für Blei und Quecksilber im Sediment überschritten werden, für Cadmium wird die Bewertungsschwelle eingehalten.  Alle drei Metalle halten die Bewertungsschwellen im Wasser ein. Kupfer wird im Rahmen der MSRL nicht bewertet (https://mitglieder.meeresschutz.info/de/berichte/zustandsbewertungen-art8-10.html).

Cadmiumeinträge in die Nordsee

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Kupfereinträge in die Nordsee

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Quecksilbereinträge in die Nordsee

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Bleieinträge in die Nordsee

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Zinkeinträge in die Nordsee

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Die Abflussnormalisierung der Nährstofffrachten und Schwermetalle wurde nach Larsen, S.E, & Svendsen, L.M. (2021) mit den Daten, die im Rahmen der RID-Berichterstattung von Deutschland an OSPAR berichtet werden, durchgeführt. Für die statistische Analyse der Zeitreihe wurde eine Trendanalyse für den gesamten Zeitraum (1990 bis 2021) und für den Zeitraum 2011 bis 2021 durchgeführt. Die analysierten Trends wurden mit dem Mann-Kendall-Test auf statistische Signifikanz und abnehmenden oder zunehmenden Trend geprüft.