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Viele Seen werden im Zuge der Erderwärmung brauner, weil in ihnen mehr organisches Material entsteht und von umliegenden Böden - etwa bei Starkregen - eingetragen wird. Verbräunung kann den Sauerstoffgehalt gerade des kühleren Tiefenwassers erheblich verringern, wie das Team um Stephen Jane von der Cornell University in Ithaca im Fachmagazin «PNAS» erläutert.
Dunkleres Wasser nimmt mehr Wärme auf, was den Effekt des Klimawandels an der Oberfläche der Seen noch vergrössert. In der Folge wird die Schichtenbildung zwischen dem wärmeren Oberflächen- und dem kühleren Tiefenwasser verstärkt, die Durchmischung nimmt ab. Das wiederum kann zu Sauerstoffmangel am Gewässergrund führen, da Sauerstoff vor allem in den oberen Schichten gebildet wird - zumal die Bräunung weniger Sonnenlicht in die Tiefe gelangen lässt, das Algen zur Sauerstoffproduktion benötigen, wie die Forschenden erläutern.
Langzeitwerte analysiert
Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen hatten zwischen 1994 und 2012 die Entwicklung der Oberflächentemperatur, des Sauerstoffgehalts im Tiefenwasser sowie des gelösten organischen Kohlenstoffs in 28 Seen der Adirondack-Region im Nordosten des US-Bundesstaates New York erfasst. Oberflächentemperaturen und Kohlenstoffmenge stiegen demnach, der Sauerstoffgehalt im Tiefenwasser nahm ab.
In einer ergänzenden Analyse wurden die Folgen der Verbräunung für den Lebensraum von Bachsaiblingen anhand der Temperatur- und Sauerstoffdaten von 15 der Seen aus dem Jahr 2021 erforscht. Vor allem im Spätsommer schrumpfte demnach der für die Fische geeignete Lebensraum in einem grossen Teil der Gewässer deutlich. Bachsaiblinge gehören wie Forellen und Lachse zur Gruppe der Salmoniden, die kühles, sauerstoffreiches Wasser zum Leben brauchen.
Verlust an Lebensraum
Beim Abgleich der Ergebnisse mit historischen Aufzeichnungen zu 1467 Adirondack-Seen stellten die Forschenden fest, dass die Saiblinge seit den 1980er Jahren in den meisten Seen einen erheblichen Verlust an geeignetem Lebensraum erlitten haben.
Die Verbräunung im Zuge der Erderwärmung stelle eine existenzielle Bedrohung für Populationen von Kaltwasserfischen in Seen der gemässigten Breiten dar, schliesst das Forschungsteam aus den Ergebnissen. Tiefe Bereiche von Seen seien im Zuge des Klimawandels nur ein Refugium für solche Arten, wenn sie sauerstoffreich blieben. Das aber sei im Zuge der Verbräunung in vielen Fällen fraglich. Daher drohten Massensterben und auch das Verschwinden von Arten aus immer mehr Seen.