Steigende Wassertemperaturen gefährden Nährstofftransport und Artenreichtum Wärmerekord im Tanganyikasee - scinexx | Das Wissensmagazin
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Steigende Wassertemperaturen gefährden Nährstofftransport und Artenreichtum

Wärmerekord im Tanganyikasee

Der Tanganayikasee aus dem Orbit © NASA

Der ostafrikanische Tanganyikasee hat sich im 20. Jahrhundert extrem stark erwärmt. Die heutigen Wassertemperaturen sind die höchsten der letzen 1.500 Jahre, wie jetzt Forscher in „Nature Geoscience“ belegen. Die anhaltende Erwärmung gefährdet die reichen Fischbestände in diesem artenreichsten Lebensraum der Erde, da sie den Nährstofftransport aus tiefen Wasserschichten behindern.

Der Tanganyikasee ist der zweitälteste und der zweittiefste der See der Erde, sein Grund liegt 688 Meter unter dem Meeresspiegel. Nach Angaben der Weltnaturschutzunion IUCN ist er zudem der artenreichste Ort weltweit. Gleichzeitig bildet er eine wichtige Lebensader für mehr als zehn Millionen Menschen in seinem Einzugsgebiet, vier der ärmsten Länder der Erde teilen sich seine Ufer: Burundi, die Demokratische Republik Kongo, Tansania und Sambia. Vielen Bewohnern dieser Länder liefert der See Trinkwasser und – durch den Fischfang, wichtige Nahrung. Rund 200.000 Tonnen Sardinen und andere Fischarten werden heute jährlich im See gefangen – doch das könnte bald ganz anders aussehen.

Wärmerekord für die letzten 1.500 Jahre

Denn jetzt haben Forscher der Universität von Kalifornien, der Brown Universität und des United States Geological Survey festgestellt, dass sich der Tanganyikasee ungewöhnlich stark erwärmt hat. Die Wissenschaftler hatten Bohrproben aus dem Seegrund gezogen und analysiert und aus ihnen die Temperaturentwicklung und die Höhe der Primärproduktion an der Wasseroberfläche des Sees in den letzten 1.500 Jahren rekonstruiert. Die Daten ergaben, dass der Tanganyikasee im 20. Jahrhundert eine enorme Temperaturveränderung erlebte. Wassertemperaturen von 26°C, zuletzt im Jahr 2003 gemessen, sind die wärmsten seit eineinhalb Jahrtausenden.

Nach Ansicht der Forscher bleibt dies nicht folgenlos, schon jetzt zeigen sich Hinweise auf eine Reaktion des sensiblen Ökosystems. „Unsere Daten zeigen eine konsistente Beziehung zwischen der Oberflächentemperatur des Sees und seiner Produktivität, beispielsweise dem Fischreichtum“, erklärt Jessica Tierney, Hauptautorin der Studie. „Wenn sich der See erwärmt, sinkt die Produktivität und wir erwarten davon auch Auswirkungen auf die Fischindustrie.”

Forscher entnehmen Bohrproben aus dem Seesediment © Kate Whittaker

Nährstofftransport in Gefahr

Eine der Ursachen für die deutlichen ökologischen Auswirkungen ist die biologisch-chemische Schichtung des Sees: Die meisten Tierarten leben in den warmen obersten 100 Metern des Seewassers, in denen Licht und Sauerstoff reichlich vorhanden sind. Darunter schließt sich eine kalte Tiefenschicht an, die mit zunehmender Tiefe immer sauerstoffärmer wird und stellenweise sogar sauerstofffrei ist. Dafür finden sich hier reiche Depots von organischen Nährstoffen, von denen die Organismen der oberen Wasserschicht abhängen. Die Nährstoffe gelangen nur dann in Oberflächennähe, wenn der Wind das Wasser stark genug umwälzt um auch Tiefenwasser an die Oberfläche zu spülen.

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Klimawandel verstärkt Schichtstabilität

Doch genau dieser Prozess ist durch die zunehmende Erwärmung des Sees gefährdet: Denn je höher die Temperaturdifferenz zwischen dem kälteren Tiefenwasser und dem warmen Oberflächenwasser, desto größer wird der Dichteunterschied und desto schwerer und seltener wird die Durchmischung. Als Folge werden weniger Nährstoffe aus der Tiefe an die Oberfläche transportiert. Die Sedimentdaten zeigen, dass es in den letzten 1.500 Jahren immer wieder Phasen starker Erwärmung gab, die mit niedriger Algenproduktivität verbunden waren und Phasen der Abkühlung, in denen die Biomasseproduktion stieg.

Die Modelle und Prognosen der Klimaforscher prognostizieren für diese Region eine weitere starke Erwärmung in künftigen Jahrzehnten. Damit würde sich auch die Erwärmung des Seewassers und damit verbunden die Festigung der Schichtung weiter verstärken. „Wenn man in der Zeit voran geht, kann man sich vorstellen, dass der Dichtegradient noch weiter ansteigt“, erklärt James Russell, Professor für Geowissenschaften an der Brown Universität.

Ursache für sinkende Fischbestände

„Die Menschen in Zentralsüdafrika sind abhängig von Fisch aus dem Tanganyikasee als entscheidender Proteinquelle“, erklärt Andrew Cohen, Professor für Geowissenschaften an der Universität von Arizona und Leiter des Nyanza Projekts, einer der Finanzgeber der Studie. „Diese Ressource ist durch die beispiellose Erwärmung seit dem späten 19. Jahrhundert und den damit verbundenen Verlust der Produktivität bedroht.“

Zwar trägt auch die Überfischung schon seit Jahren zu einem Sinken der Fischbestände bei, doch nach Ansicht von Tierney, Cohen und Co. ist auch die sinkende Nährstoffversorgung aus der Tiefe ein wichtiger Faktor für die zurückgehenden Fangzahlen.

(Brown University, 18.05.2010 – NPO)

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