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Seen im Klimawandel

Der Stechlinsee ist an immer weniger Tagen im Jahr zugefroren. © M. Feierabend

Erhöhte Temperaturen, geringere Niederschläge, veränderte Windverhältnisse oder vermehrtes Auftreten von Extremereignissen: Welche Folgen der Klimawandel für Ökosysteme hat, ist Gegenstand zahlreicher Forschungsprojekte weltweit. Wissenschaftler des IGB untersuchen die Auswirkungen der Klimaentwicklung auf einen Klarwassersee in Nordostdeutschland, den Stechlinsee. Mit ihren Erkenntnissen wollen sie generelle Rückschlüsse über die Folgen für Seen ziehen. Die Forscher gehen davon aus, dass der Klimawandel viele Eigenschaften des Sees beeinflusst: das Schichtungsverhalten, die Nährstoffverfügbarkeit, Stoffumsatzraten, die Vielfalt und Zusammensetzung der Organismen oder die Konzentration des Sauerstoff im Tiefenwasser, um nur einige Beispiele zu nennen.

 

Auch vor dem Stechlinsee macht der Klimawandel nicht Halt. Im Laufe der letzten 50 Jahre hat sich sein Oberflächenwasser um mehr als 1,5°C erwärmt. Das zeigen die Langzeitmessungen. Ferner ändert sich die Dauer der Schichtungsphasen: Durch die wärmeren Wintertemperaturen setzt die sommerliche Schichtung heute bereits früher ein als in den vergangenen Jahrzehnten. Die Wissenschaftler registrieren zudem, dass der Stechlin an immer weniger Tagen im Jahr mit Eis bedeckt ist. Dieser Trend wird sich laut Modellrechnungen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts noch verstärken und dazu führen, dass die winterliche Schichtungsphase wegfällt.

 

Ein besonders wichtiger Faktor, der die Eigenschaften von Seen prägt, ist der Sauerstoffgehalt. Erhöht sich die Wassertemperatur, nimmt die Löslichkeit des Gases im Wasser – ganz anders als wir es von Salz oder Zucker kennen – spürbar ab. Gleichzeitig beschleunigen wärmere Temperaturen den Stoffwechsel der Lebewesen im See. Bereits dadurch wird der Sauerstoff im Tiefenwasser aufgezehrt. Wenn Algen darüber hinaus mehr Biomasse bilden, steht auch für die Abbauvorgänge vermehrt organische Substanz zur Verfügung, was den Sauerstoff noch weiter schwinden lässt. Kommt es im Extremfall während der sommerlichen Schichtungsphase zu sauerstofffreien Verhältnissen in der Tiefe, ändert sich dort die Zusammensetzung der Organismen markant. Fischen und wirbellosen Tieren geht der Lebensraum vollständig verloren, und selbst die Zusammensetzung der Mikroorganismen verschiebt sich dramatisch.