#Schleichende Versalzung von Seen

Durch Streusalz, Dünger und Grubenabwässer gelangen Salze in den Wasserkreislauf und auch in unsere Seen. Doch ab wann ist diese schleichende Versalzung schädlich? Eine Untersuchung in Europa und Nordamerika zeigt nun, dass schon Salzkonzentrationen unterhalb der geltenden Grenzwerte zu deutlichen ökologischen Verschiebungen führen. Demnach sinkt die Menge an Zooplankton, was das Wachstum von Algen begünstigt. Dies verändert die Nahrungsnetze in den Seen und könnte auch für die Nährstoffkreisläufe und das Trinkwasser Folgen haben, berichtet das Team.

Menschliche Aktivitäten reichern die Umwelt mit Salz an: Das im Winter auf Straßen ausgebrachte Streusalz wird von Schmelzwasser und Regen an den Straßenrand gespült und versickert dort im Untergrund. Auch das für die Düngung landwirtschaftlicher Felder verwendete Kalisalz (KCl) sowie die Anreicherung von Salzen durch die Wasserverdunstung bei der Bewässerung erhöhen den Salzgehalt im Boden. Von dort aus gelangt das im Wasser gelöste Salz entweder ins Grundwasser oder in nahe Gewässer wie Seen und Flüsse. „Es ist daher wichtig zu verstehen, wie Süßwasserorganismen auf eine so weitverbreitete Versalzung reagieren“, schreiben William Hintz von der University of Toledo in Oregon und seine Kollegen. Zwar ist theoretisch klar, dass eine zu starke Versalzung die Toleranzgrenzen vieler Arten überschreitet und daher negative Folgen hat. Wo diese Grenzen zu messbaren ökologischen Folgen aber liegen, ist bislang unklar.

Versalzungstests in Mesokosmen

Um herauszufinden, ob und wie schon eine vergleichsweise niedrige Versalzung die Lebenswelt von Seen beeinflusst, haben Hintz und sein Team an 16 Seen in Europa und Nordamerika Vor-Ort-Experimente mit Mesokosmen durchgeführt. An jedem See wurden 20 bis 32 solcher großen Tanks mit Seewasser nebst allen darin lebenden Organismen geflutet. Dann fügten die Forschenden unterschiedlich hohe Konzentrationen von Kochsalz (NaCl) hinzu – von Minimalwerten unterhalb der geltenden Grenzwerte bis zu Werten von 1500 Milligramm Chlorid pro Liter (mg/l). Für die Versalzung gilt zurzeit in den USA ein höchster zulässiger Wert von 230 mg/l, in Kanada ein Grenzwert von 150 mg/l. In Europa sind die Regelungen unterschiedlich – einige Länder haben für Seen keine oder deutlich höhere Grenzwerte. In Deutschland gilt Wasser mit bis zu 200 Milligramm Chlorid pro Liter als leicht mit Salz belastet, bis zu 400 Milligramm als mäßig versalzen. Für das Trinkwasser in der EU gelten 250 mg/l als empfohlener Maximalwert.

In den Mesokosmen-Experimenten wurde die in den Tanks eingefangene Lebenswelt nach der Salzzugabe sechs bis sieben Wochen lang sich selbst überlassen. Dann untersuchte das Forschungsteam, ob und wie sich die Zusammensetzung des Zoo- und Phytoplanktons verändert hatte. „Wir haben vermutet, dass eine höhere Versalzung die Balance von Zooplankton und Phytoplankton stören könnte“, erklären Hintz und seine Kollegen. Allerdings gingen sie auch davon aus, dass solche Effekte sich lokal je nach Nahrungskette und Organismengemeinschaft stark unterscheiden würden.

Kaskadierender Effekt

Die Auswertungen ergaben, dass schon verhältnismäßige geringe Salzbelastungen eine deutliche Veränderung in den See-Ökosystemen hervorrief. In 73 Prozent der untersuchten Seesysteme sank die Zooplankton-Häufigkeit schon bei Salzkonzentrationen um die Hälfte ab, die deutlich unter den in Kanada und den USA geltenden Grenzwerten lagen, wie das Team berichtet. Besonders stark betroffen waren von dieser Abnahme Wasserflöhe, viele Ruderfußkrebse und Rädertierchen. Dieser Schwund an Planktontieren löste wiederum einen kaskadierenden Effekt aus, durch den die Biomasse der Mikroalgen in den Mesokosmen um 47 Prozent anstieg. „Mehr Algen im Wasser können zu einer Eintrübung des Wassers führen, was wiederum weitere, am Grund der Seen lebende Organismen beeinträchtigen kann“, sagt Co-Autorin Shelley Arnott von der Queen’s University in Ontario. „Der Verlust des Zooplanktons und die Zunahme der Algen haben damit das Potenzial, die See-Ökosysteme auf eine Weise zu verändern, die auch die Fischerei, den Freizeitwert und die Trinkwassergewinnung beeinflussen.“

Nach Ansicht des Forschungsteams demonstrieren ihre Ergebnisse, dass die Versalzung schon bei weit geringeren Konzentrationen negative ökologische Folgen nach sich zieht als bisher angenommen. „Unsere Studie zeigt die ökologischen Kosten der Versalzung und unterstreicht die dringende Notwendigkeit, die bestehenden Chlorid-Grenzwerte zu prüfen und zu senken“, sagt Hintz. „Die Richtlinien, die die Süßwasser-Ökosysteme bisher schützen sollen, tun dies nicht.“ Hinzu komme, dass viele Seen in Europa und Nordamerika schon Chlorid-Konzentrationen nahe oder über den Grenzwerten aufweisen. „Sie könnten demnach schon Verschiebungen ihrer Nahrungsnetze erfahren haben“, so der Forscher weiter. Dies gelte zudem wahrscheinlich für Seen rund um den Globus, nicht nur für die im Rahmen der Studie untersuchten Gewässer.

Quelle: William Hintz (University of Toledo, Oregon) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2115033119

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar