Trotz jahrzehntelanger Schutzprogramme erholt sich die Ostsee nicht: Die Wasserqualität bleibt schlecht, von einer echten Trendwende ist nichts zu sehen.
Die Ostsee steht seit Jahrzehnten unter enormem Druck. Menschliche Aktivitäten haben sie zu einer der größten „Todeszonen“ der Welt gemacht.
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Eine fatale Kombination aus Klimawandel, sauerstoffzehrenden Algen und inneren Stoffkreisläufen setzt der Ostsee schwer zu. Sie ringt buchstäblich um Atem – und jahrelange Schutzmaßnahmen scheinen kaum zu helfen.
Ein neuer Bericht des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) fordert nun ein strengeres Wassermanagement. Die Forschenden warnen, die Ostsee könne sich nicht nach einem „einfachen Ursache-Wirkungs-Prinzip“ erholen.
Warum erstickt die Ostsee?
Seit mehr als einem halben Jahrhundert leidet die Ostsee unter Eutrophierung.
Dabei wird die Umwelt mit Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor überladen. Das löst Algenblüten, Sauerstoffmangel und schließlich das Ersticken von Meerestieren aus. Zersetzen sich die überschüssigen Algen, entsteht viel Kohlendioxid. Der pH-Wert des Meerwassers sinkt, eine Versauerung droht.
Die meisten dieser Nährstoffe stammen aus menschlichen Quellen: Dünger und Gülle aus der Landwirtschaft, ungeklärte oder schlecht gereinigte Abwässer sowie Industrieabfälle, vor allem aus der Lebensmittelverarbeitung und der Chemie.
Stickstoff aus fossilen Brennstoffen kann zudem über die Luft in Flüsse und Meere gelangen. Fachleute sprechen von atmosphärischer Deposition.
Eutrophierung führt oft zu sogenannten „Todeszonen“. In diesen Bereichen gibt es unter der Oberfläche so wenig Sauerstoff, dass dort kaum noch Leben möglich ist.
EU-Regelungen und nationale Gesetze haben zu umfangreichen Schutzprogrammen geführt, etwa zum Ostsee-Aktionsplan der Helsinki-Kommission zum Schutz der Ostsee (HELCOM). Dadurch ist die Nährstoffbelastung aus menschlichen Quellen deutlich zurückgegangen.
Nach Angaben des IOW sind seit den achtziger Jahren die Phosphorfrachten in den Flüssen um rund fünfzig Prozent gesunken, die Stickstofffrachten um etwa dreißig Prozent.
1995 gelangten noch mehr als 20.000 Tonnen Phosphor pro Jahr in die zentrale Ostsee. Bis 2017 sank dieser Wert auf rund 12.400 Tonnen.
Trotz jahrzehntelanger Fortschritte warnen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass sich die Wasserqualität an der Oberfläche der Ostsee bislang nicht „signifikant verbessert“ hat.
Warum helfen die Schutzmaßnahmen so wenig?
Die Ostsee ist ein brackiges, stark geschichtetes Gewässer. Laienhaft gesagt ist sie salziger als Süßwasser, aber weniger salzig als die meisten Meere. Zudem ist sie in Schichten aufgebaut: Oben liegt das weniger salzige Oberflächenwasser, darunter dichteres, salzhaltigeres Wasser.
Dadurch gelangt Sauerstoff aus der Atmosphäre nur schwer in die tiefen Becken.
„Die Zersetzung organischer Substanz führt dort daher häufig zu Sauerstoffmangel in der Tiefe, der nur vorübergehend durch seltene Einstromereignisse von salzigem Nordseewasser gelindert werden kann“, heißt es in dem Bericht (Quelle auf Englisch).
Ein solches seltenes Ereignis könnte jetzt bevorstehen: Anfang Februar wurden rund 275 Milliarden Tonnen Wasser aus der Ostsee gedrückt, der Wasserstand sank um 67 Zentimeter. Starke Winde, ein Hochdruckgebiet und das Fehlen markanter Wetterfronten trieben dieses Phänomen an.
„Die anhaltenden starken Ostwinde seit Anfang Januar haben die Wassermassen durch die dänischen Meerengen in Richtung Nordsee gedrückt und so in der gesamten Ostseeregion zu einem Absinken der Pegel geführt“, heißt es in einem Beitrag des Instituts für Ozeanologie der Polnischen Akademie der Wissenschaften.
„Solange diese meteorologische Konstellation anhält, wird das Wasser im südöstlichen Teil des Beckens regelrecht ‚heruntergedrückt‘, die Pegel sinken lokal weiter.“
Endet diese Wetterlage, erwarten Fachleute einen Einstrom von salzigem, sauerstoffreichem Wasser aus der Nordsee zurück in die Ostsee. Das könnte die sauerstoffarmen Todeszonen zumindest vorübergehend beleben. Langfristige Effekte sind jedoch unwahrscheinlich.
Ist der Klimawandel schuld?
Die Eutrophierung der Ostsee geht zwar auf Nährstoffeinträge zurück, doch der Klimawandel verschärft die Lage deutlich.
Im zentralen Gotlandbecken sind die Oberflächentemperaturen seit 1960 im Mittel um fast zwei Grad Celsius gestiegen. Modellrechnungen der neuen IOW-Studie zeigen einen Erwärmungstrend auch in den tieferen Wasserschichten.
„Da warmes Wasser weniger Sauerstoff aufnimmt als kaltes, haben sommerliche Einstromereignisse ein geringeres Potenzial, die tiefen Ostseebecken zu belüften als winterliche“, heißt es weiter.
In wärmerem Wasser wird Sauerstoff zudem schneller verbraucht. Todeszonen entstehen dadurch noch leichter.
„Die Vergangenheit wirkt nach“
Wer nur auf sinkende Nährstoffeinträge in die Ostsee blickt, übersieht die langfristigen Folgen des Phosphorkreislaufs. Er treibt die anhaltende Eutrophierung des Meeres erheblich mit an.
Laut IOW-Bericht wird unter sauerstofffreien Bedingungen Phosphat aus dem Sediment freigesetzt und sammelt sich im Wasser. Hauptgrund ist das Fehlen oxidierter Eisenverbindungen, die die Nährstoffe sonst im Sediment binden würden.
Viele hoffen, dass Einstrom aus der Nordsee Phosphat aus dem Wasser entfernen kann. Die Forschenden stellten jedoch fest, dass im Winter 2014 nur etwa dreißig Prozent des Phosphats aus dem Wasser entfernt wurden und lediglich rund fünf Prozent dauerhaft im Sediment vergraben blieben.
„Die Rückkopplung zwischen Sauerstoffmangel und Phosphatfreisetzung in den tiefen Becken der Ostsee verändert zudem das Phytoplankton im Oberflächenwasser“, heißt es in dem Bericht.
Im Sommer lassen sich Blüten von Blaualgen in der Nahrungskette schlechter verwerten. Stirbt das Plankton ab, sinken große Mengen organischer Substanz auf den Meeresboden.
„So gelangen Phosphorverbindungen ins Sediment, wo sie sich weiter anreichern und durch den Zersetzungsprozess zusätzlichen Sauerstoff verbrauchen.“
Deshalb führt ein Rückgang der Nährstoffzufuhr bislang nicht zu deutlich sinkenden Nährstoffkonzentrationen im Wasser. Die Ostsee trägt gewissermaßen eine erhebliche „Nährstoffschuld“ aus Jahrzehnten intensiver Nutzung.
Kann sich die Ostsee überhaupt erholen?
Forschende nennen vier zentrale Strategien, damit die Ostsee wieder besser „atmen“ kann. Dazu gehört, die Nährstoffbelastung konsequent weiter zu senken und natürliche Küstenfilter wie Lagunen, Fjorde und Ästuare zu stärken oder wiederherzustellen. Diese Räume können Nährstoffe zurückhalten und dauerhaft binden.
„Naturbasierte Maßnahmen sollten ausgebaut werden, etwa das Fördern von Seegraswiesen oder der gezielte Anbau von Mikroalgen, um Nährstoffe aktiv aus dem Wasser zu entfernen“, heißt es weiter. „Riffe und Muschelbänke leisten dazu ebenfalls einen Beitrag.“
Der Bericht fordert zudem, „langfristige Beobachtungen und moderne Messsysteme“ auszubauen. Neue Sensorsysteme könnten Verbesserungen und Rückschläge frühzeitig sichtbar machen.