Badesee: So lässt sich die Algenblüte stoppen
Wenn sich im Badesee massenhaft Algen vermehren, sinkt die Gewässerqualität rapide. Wie das auch mit natürlichen Methoden verhindert werden kann, hat nun ein deutsches Forschungsteam ermittelt.
Foto: Luc De Meester, IGB
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Man kennt es: Blaugrün zieht ein Teppich über den See, steckt man den Fuß ins Wasser, wird es glitschig. Nicht gerade ein Vergnügen, wenn es ausgerechnet am beliebten Badesee zur Blaualgenblüte, also zur Massenentwicklung von Cyanobakterien, kommt. Dienen Oberflächengewässer zudem als Trinkwasserquelle, kann es sogar gefährlich werden. Denn die Algen nehmen anderen Lebewesen im Wasser das Licht weg. Einige Arten bilden sogar Giftstoffe. Und wenn sie selbst absterben und zu Boden sinken, zehrt deren Abbau zusätzlich noch Sauerstoff auf.
Welche Faktoren eine solche Algenblüte begünstigen, dazu gibt es hinlänglich Forschungsergebnisse. Nun aber hat ein Forschungsteam unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) endlich versucht herauszufinden, welche Faktoren Algenblüten zum Abklingen bringen. Wie eine technische Bekämpfung möglich ist, haben sie im Fachblatt Science publiziert.
Blaualgen blühen auf bei hoher Temperatur, viel Licht und reichlich Nährstoffen
Der Blaualgen Herr zu werden, ist schwierig, gibt es doch mehrere Tausend Arten von Cyanobakterien. „Zu wissen, welche Umweltfaktoren und Wechselwirkungen die jeweilige Blaualgenblüte im natürlichen Ökosystem reduzieren, ist entscheidend, um Algenblüten in Zukunft gezielter eindämmen zu können“, sagt IGB-Forscherin Stella Berger. Begünstigend für ein Aufblühen sind jedenfalls hohe Temperaturen, starker Lichteinfall und ein gutes Nährstoffangebot vor allem an Phosphor und Stickstoff.
Physikalische, chemische und biologische Faktoren beenden die Algenblüte
Es klingt fast banal, aber wird das Seewasser stärker durchmischt, könnte dies das Aufblühen gerade von Algenarten stoppen, die gerne an der Wasseroberfläche siedeln. Auch eine frische Brise kann hilfreich sein, wenn der Wind die Algen über weite Strecken zerstreut. Auch Starkregen kann dazu beitragen: Treffen Regentropfen auf die Gasvesikel einiger auftreibender Cyanobakterien, so kollabieren sie unter dem hydrostatischen Druck.
Andererseits lässt sich das Wachstum einiger Cyanobakterien auch durch Allelochemikalien stören. Dies sind chemische Substanzen, die bestimmte Wasserpflanzen, Pilze, Phytoplankton und auch Landpflanzen produzieren können. So bilden etwa aquatische Pilzarten Sauerstoffradikale, die die Zellmembran bestimmter Cyanobakterienarten zerstören. Auch Parasiten und Viren können den Cyanobakterien das Leben schwer machen. Bestimmte virusartige Partikel, die sogenannten Cyanobakterien-Phagen, können nach Ansicht der Forschenden Algenblüten innerhalb weniger Tage stoppen. In einem Experiment mit natürlichen Viruspopulationen und der Cyanobakterienart Microcystis gelang es, etwa 95 % der Blaualgen innerhalb von sechs Tagen zu entfernen. „Vielfältige Lebensgemeinschaften in Gewässern tragen also wesentlich zum Gleichgewicht der Organismengruppen bei und sind auf jeden Fall hilfreich, um Algenblüten in Schach zu halten“, sagt IGB-Forscher Danny Ionescu.
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Und dann gibt es noch die Möglichkeit, dass Cyanobakterienarten anderen Lebewesen als Nahrung dienen: Fischen zum Beispiel, aber auch Wasserflöhen und Muscheln – etwa den in Europa und Nordamerika invasiven Dreikantmuscheln wie den Quaggamuscheln. In Forschungsarbeiten wurde bereits nachgewiesen, dass die Häufigkeit von Cyanobakterien nach der Invasion von Dreikantmuscheln um bis zu 58 % zurückgehen kann. Auch einige Fischarten sind Fraßfeinde der Cyanobakterien.
Kein Standardverfahren, vieles ist technisch aufwendig bei ungewissem Erfolg
Trotz der vielfältigen Möglichkeiten ist es doch sehr aufwendig, mit technischen Methoden eine Algenblüte zu stoppen. Nicht in jedem See eignet sich etwa eine künstliche Durchmischung, in flachen Gewässern kann sie sogar kontraproduktiv sein. Denn wenn dabei Phosphor aus den Sedimenten freigesetzt wird, gibt das für die Cyanobakterien noch einen regelrechten Wachstumsschub. Auch beim Einsatz von chemischen Verbindungen wie Kupfersulfat und Wasserstoffperoxid ist Vorsicht geboten. „Diese sollten wegen unerwünschter oder unerwarteter negativer Auswirkungen auf andere Lebewesen im Gewässer vermieden werden“, sagt IGB-Forscher Hans-Peter Grossart. Auch selbst das massenweise Aussetzen von Fressfeinden gilt als Methode mit ungewissem Ausgang. „Schließlich lässt sich nicht kontrollieren, welche Arten von Phytoplankton Wasserflöhe oder Muscheln fressen oder filtrieren.“
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„Schließlich ist es bei der Erwägung und Umsetzung jeglicher Art von Bekämpfungsmaßnahmen entscheidend, ökologisches Hintergrundwissen in die technische Planung einzubeziehen. Misserfolge sind häufig darauf zurückzuführen, dass die Komplexität des Themas unterschätzt wird, die Eigenschaften der verursachenden Cyanobakterien oder des Gewässertyps nicht berücksichtigt werden“, sagt IGB-Forscherin Mina Bizic. Wie so oft ist Prävention das Mittel der Wahl – also Nährstoffeinträge reduzieren, natürliche Prozesse unterstützen und Biodiversität fördern.
