Folgen der Eutrophierung: Überdüngung von Gewässern

Unsere Abwässer haben in Ökosystemen wie Seen und Teichen eigentlich nichts zu suchen. Welche Folgen eine solche unkontrollierte Phosphor- und Stickstoffzufuhr für das biologische Gleichgewicht des Gewässers hat, kann hier interaktiv erkundet werden:

Animation zur Überdüngung eines Gewässers starten

So funktioniert die interaktive Animation

Die Animation beginnt an einem kleinen See, der die Heimat vieler Pflanzen und Tiere darstellt. In verschiedenen Episoden werden die Gefahren der Überdüngung dargestellt. In zwei Schlüsselszenen kann interaktiv in die Animation eingegriffen werden. Erkennbar sind diese an den runden, klickbaren Symbolen rechts oben im Spielbildschirm.

Am Anfang der Nahrungskette ( -> Lernspiel: Die Nahrungskette im Teich) stehen Pflanzen und Algen. Normalerweise befinden sich Produktion und Konsum der organischen Stoffe im Gleichgewicht. Werden Industrieabwässer in den See gekippt, sorgt der unbegrenzte Vorrat an Stickstoff und Phosphor zu einem Anstieg der Produktion. Die Konsumenten kommen nicht hinterher und der See wird durch das Überangebot an Nährstoffen mit Algen überwuchert.

In der Animation zur Überdüngung eines Gewässers lässt sich beobachten, wie ein Mensch einem See mit dem Abwasser zusätzliche Nährstoffe in Form von Phosphat und Nitrat zuführt. Damit sorgt er für eine Eutrophierung und stört das Gleichgewicht des Ökosystems. (Foto: SWR – Screenshot aus Animation) — Fügen wir Menschen einem See durch unser Abwasser zusätzliche Nährstoffe wie Phosphor und Stickstoff hinzu, stören wir das Gleichgewicht des Ökosystems. SWR – Screenshot aus Animation

Sterben die Algen ab, zersetzen die Destruenten das Material und verbrauchen dabei viel Sauerstoff. Sind die Zersetzer mit der riesigen Masse überfordert, entstehen außerdem Faulgase. Der Sauerstoffmangel ist die eigentliche Katastrophe. Fische und viele andere Seebewohner ersticken. Da durch die Zersetzung wieder ein Großteil der Nährstoffe ins Wasser gelangt, kann es einige Wachstumszyklen dauern, bis sich wieder ein Gleichgewicht zwischen Produzenten und Konsumenten einstellt.

Weiterführende Informationen: Ursachen der Eutrophierung und Gegenmaßnahmen

Der in der Animation gezeigten Überdüngung liegen komplexe Prozesse zugrunde. Neben der Zuführung von Abwässern spielen auch die Lage des Gewässers und die Temperatur eine Rolle.

Seen unterscheiden sich in ihrem Nährstoffangebot und damit auch in ihrer Produktivität. Hoch gelegene Gebirgsseen sind meist sehr nährstoffarm. Seen im Flachland dagegen sind häufig sehr nährstoffreich, da hier eher durch Abwässer und Landwirtschaft, aber auch auf natürlichem Wege - durch Bäche, Tiere und Pflanzen - Phosphor und Stickstoff eingetragen werden. Die Menge und Vielfalt der Seebewohner hängt direkt von der Konzentration dieser Nährstoffe ab. Manche Arten kommen nur in besonders nährstoffreichen Gewässern vor, andere haben sich auf nährstoffarme spezialisiert.

Seen, die nährstoffarm sind, nennt man oligotroph. Man erkennt sie am klaren, blauen Wasser. Seen, deren Wasser grün und trübe ist – aufgrund des hohen Planktonwachstums – sind meist reich an Nährstoffen. Man bezeichnet sie als eutroph.

Dieser natürliche Kreislauf wird gestört, sobald von außen zusätzlicher „Dünger“ zugeführt wird. Aus der Landwirtschaft, durch Industrie- und Haushaltsabwässer und über verschmutzte Luft gelangen zusätzliche Nährstoffe ins Wasser. Es kommt zu einer Überdüngung, der Eutrophierung. Auch die vermehrte Nutzung von Seen spielt dabei eine Rolle: Sedimente, in denen Phosphor lagert, werden aufgewirbelt und der Phosphor im Wasser gelöst.

Am Anfang profitieren auch die Wasserpflanzen von den zusätzlichen Nährstoffen, genauso wie sämtliche Tiere, die sich von den verstärkt wachsenden Pflanzen und Algen ernähren. Bald wird der Algenteppich in der obersten Wasserschicht aber so dicht, dass immer weniger Licht nach unten dringt. Die Pflanzen der Tauchblattzone können keine Fotosynthese mehr betreiben; sie sterben ab.