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Trotz Verbesserungen: Artenvielfalt in europäischen Gewässern stagniert
Ein Forscherteam, das auch Mitglieder des Wasserforschungsinstituts Eawag umfasst, hat in einer aktuellen Studie im Fachjournal «Nature» den Zustand und die Entwicklung der Biodiversität in europäischen Binnengewässern anhand von wirbellosen Tieren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die biologische Vielfalt in Flusssystemen von 22 Ländern seit 1968 signifikant zugenommen hat.
Allerdings hat dieser positive Trend seit 2010 stagniert und viele Flusssysteme konnten sich nicht vollständig erholen. Das Team schlägt daher vor, zusätzliche Massnahmen zu ergreifen, um die Erholung der biologischen Vielfalt in Binnengewässern anzukurbeln. Süssgewässer-Ökosysteme stehen und werden weiterhin vor grossen Herausforderungen wie Verschmutzung, Klimawandel und invasiven Arten stehen.
Obwohl Eintags-, Stein- und Köcherfliegen zu den fliegenden Insekten gehören, verbringen sie den grössten Teil ihres Lebens als Larven im Wasser. Diese und viele andere wirbellose Tiere spielen eine wichtige Rolle bei den Ökosystemprozessen in Süsswasserquellen. Sie zersetzen organische Substanzen, filtern Wasser und transportieren Nährstoffe zwischen aquatischen und terrestrischen Bereichen. Insekten ohne Wirbelsäule sind zudem seit Langem ein massgeblicher Indikator für die Überwachung der Wasserqualität, wie Prof. Peter Haase vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt, Erstautor der Studie, erläutert.
Binnengewässer sind durch landwirtschaftliche und städtische Flächennutzung verschiedenen menschlichen Belastungen ausgesetzt. Sie sammeln Schadstoffe, organische Abwässer, Sedimente und Pestizide an und sind zudem durch Veränderungen wie Dämme, Wassernutzung, invasive Arten und den Klimawandel bedroht. Um auf den schlechten Zustand der Gewässer in den 1950er und 1960er Jahren zu reagieren, wurden Gegenmassnahmen zur Wiederherstellung von Süsswasserlebensräumen ergriffen.
In der Schweiz zum Beispiel führten flächendeckende Kläranlagen und die Phosphorabscheidung in Kläranlagen ab etwa 1980 zu einem deutlichen Rückgang der organischen Verschmutzung, wie Florian Altermatt, Gruppenleiter am Schweizer Wasserforschungsinstitut Eawag und Professor an der Universität Zürich, erklärt. Er war der einzige Vertreter einer Schweizer Forschungseinrichtung an der Studie beteiligt und trug Daten zur Insektenvielfalt in der Schweiz bei.
Gestresste ÖkosystemeIn den letzten 50 Jahren haben Massnahmen zur Reduzierung der Abwasserbelastung zu den verbesserten Bedingungen für die biologische Vielfalt in Süsswasserquellen beigetragen.
Wirbellose Tiere, wie diese Eintagsfliege sind sehr gute Indikatoren zur Überwachung der Wasserqualität. /
Dennoch nehmen sowohl die Anzahl als auch die Auswirkungen der Stressfaktoren, die diese Ökosysteme bedrohen, weltweit weiter zu, und die biologische Qualität der Flüsse bleibt vielerorts unzureichend.
Gemeinsam mit einem grossen internationalen Team wurde ein umfangreicher Datensatz von 1816 Zeitreihen analysiert, die zwischen 1968 und 2020 in Flusssystemen in 22 europäischen Ländern gesammelt wurden. Insgesamt umfassten die Daten 714.698 Beobachtungen von 2.648 Arten aus 26.668 Proben. Die Auswertungen zeigen, dass die Artenvielfalt in den letzten 53 Jahren um 0,73 Prozent pro Jahr gestiegen ist und auch die funktionelle Diversität mit jährlichen 2,4 Prozent und die Häufigkeit der Arten mit 1,17 Prozent pro Jahr zugenommen haben.
«Diese Zuwächse traten jedoch hauptsächlich vor 2010 auf und haben sich seitdem auf einem mehr oder weniger gleichbleibenden Niveau stabilisiert. Während der Anstieg der biologischen Vielfalt in den 1990er und 2000er Jahren wahrscheinlich auf die Effektivität von Massnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität und Renaturierungsprojekte zurückzuführen ist, zeigt die anschliessende Stagnation einen Erschöpfungseffekt der bisherigen Massnahmen», erklärt Peter Haase.
Schutz der Biodiversität noch nicht ausreichendDie Studienergebnisse zeigen, dass sich Süsswassergemeinschaften vor allem flussabwärts von Staudämmen, urbanen Gebieten und landwirtschaftlich genutzten Flächen langsamer erholt haben. Standorte, die einer schnelleren Erwärmung ausgesetzt waren, wiesen auch geringere Zunahmen bei der Artenvielfalt, der Häufigkeit der Individuen und der funktionellen Diversität auf.
«Die Gemeinschaften haben nicht die ursprüngliche Vielfalt erreicht, vor allem bei Arten in frei fliessenden grossen Flüssen sind europaweit Aussterben oder starke Bedrohungen zu verzeichnen», sagt Florian Altermatt. «Wir schlussfolgern daraus, dass die bisherigen Bemühungen zum Schutz der Biodiversität zwar gewisse Erfolge gezeigt haben, aber noch nicht ausreichend waren, insbesondere vor dem Hintergrund neuer Herausforderungen wie dem Klimawandel.»
Grundsätzlich gelten diese Erkenntnisse auch für die Schweiz, erklärt er. Allerdings können lokal auch andere Muster auftreten, zum Beispiel aufgrund intensiverer Landnutzung, die mit Landwirtschaft und Urbanisierung zusammenhängt. Ein grosser Unterschied zu vielen anderen Ländern sind zudem die alpinen Gewässer, die stärker von Stromerzeugung und Klimaerwärmung betroffen sind als Flüsse in tiefer gelegenen Gebieten.
Die Empfehlungen der StudieDie Studie empfiehlt eine Reihe von Massnahmen, um die Erholung der biologischen Vielfalt in Binnengewässern wiederzubeleben. Dazu gehören:
Originalveröffentlichung:
Peter Haase et al. (2023): The recovery of European freshwater biodiversity has come to a halt. Nature vol.620, iss.7974. DOI: 10.1038/s41586-023-06400-1
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