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Seen-Hitzewellen nehmen an Intensität und Dauer zu

Seen-Hitzewellen nehmen bis zum Ende des
Der Chiemsee. Quelle: Tom Shatwell
21.01.2021 − 

Perioden mit außergewöhnlich warmem Oberflächenwasser in stehenden Gewässern, so genannte Seen-Hitzewellen, werden bis zum Ende des 21. Jahrhunderts an Intensität und Dauer zunehmen. Wie ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) im Fachjournal Nature schreibt, bedrohe dies die Artenvielfalt und bringe die Ökosysteme dieser Gewässer an die Grenzen ihrer Belastbarkeit.

Die Forscher modellierten unter Leitung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) die Auswirkungen der Klimaerwärmung auf 702 Seen weltweit, darunter der Chiemsee und der Müritzsee in Deutschland. Sie bezogen sich dabei auf drei Szenarien künftiger Treibhausgasemissionen, die so genannten repräsentativen Konzentrationspfade (RCPs). Diese beschreiben, ob der Ausstoß von Kohlendioxid bis zum Jahr 2100 gestoppt wird (RCP 2.6), weiter steigt (RCP 6.0) oder sich ungebremst fortsetzt (RCP 8.5). Im letzten Fall würde laut des Weltklimarats IPCC bis Ende des Jahrhunderts die Erwärmung im weltweiten Durchschnitt mehr als vier Grad betragen, was der aktuellen Entwicklung entspricht.

Doch welche Auswirkungen hat diese Entwicklung auf die Seen? Für das RCP 8.5-Szenario zeigen die Modelle der Forscher, dass sich die durchschnittliche Intensität der Seen-Hitzewellen bis zum Jahr 2100 um 1,7 Grad von derzeit 3,7 Grad Celsius auf 5,4 Grad Celsius erhöhen wird. Zudem wird ihre durchschnittliche Dauer von derzeit etwa einer Woche auf mehr als drei Monate ansteigen. Geht man dagegen von einem RCP 2.6-Szenario aus, klettert die durchschnittliche Intensität einer Hitzewelle lediglich um 0,3 Grad auf rund 4,0 Grad Celsius bei einer durchschnittlichen Dauer von einem Monat.

Tiefe der Seen hat entscheidenden Einfluss auf Stärke der Hitzewellen

Außerdem zeigte sich den Angaben zufolge, dass die Tiefe der Seen, die in der Studie zwischen zwei und 60 Metern variierte, entscheidenden Einfluss darauf hat, wie stark die Hitzewellen ausfallen. In tieferen Seen halten sie länger an, sind aber weniger intensiv. Zum Beispiel dauern Hitzewellen in einem 30 Meter tiefen See ungefähr doppelt so lang und sind um etwa zwei Grad Celsius weniger intensiv wie in einem See, der nur drei Meter tief ist.

Die Forscher gehen davon aus, dass sich – bedingt durch die prognostizierte Klimaerwärmung – in den kommenden Jahrzehnten Seen-Hitzewellen über mehrere Jahreszeiten erstrecken werden. „Außergewöhnliche Seen-Hitzewellen werden in Zukunft in vielen Fällen zur Normalität“, sagt der UFZ-Forscher und Mitautor der Studie Tom Shatwell. Bis zu 40 Prozent der untersuchten Seen könnten beim RCP 8.5-Szenario einen permanenten Hitzezustand erreichen, der sich über das ganze Jahr erstreckt und sich deutlich auf die physikalische Struktur und die chemischen Eigenschaften auswirkt.

Durchmischungsverhältnisse in den Seen können sich verändern

„Konkret heißt das zum Beispiel, dass sich die Durchmischungsverhältnisse in den Seen verändern können und damit die Verfügbarkeit von Sauerstoff im Wasser negativ beeinflussen. Auch die Gefahr der durch Cyanobakterien hervorgerufenen giftigen Blaualgenteppiche würde steigen. Und schließlich ist auch die biologische Vielfalt bedroht, weil manche in und an Seen lebenden Arten nicht sehr hitzetolerant sind“, so Shatwell. Diese Entwicklung könne die Ökosysteme an die Grenzen ihrer Belastbarkeit treiben.

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