Hitzewellen verschlimmern giftige Algen, aber das eigentliche Problem ist…

Die Hitze dieses Sommers löste in ganz Großbritannien und Irland Warnungen vor schädlichen Algenblüten aus. Im August wurden Schwimmer gewarnt, einen neu ausgewiesenen Badeplatz an der Themse in Ham und Kingston nicht zu betreten, nachdem Blaualgen entdeckt wurden. Auch der Schwimmabschnitt einer Ironman-Veranstaltung in Leeds wurde wegen einer Blüte im Waterloo Lake abgesagt.

Es ist verlockend, diese Ereignisse allein der Hitze zuzuschreiben. Cyanobakterien, einer der Hauptverursacher dieser Blüten, profitieren sicherlich von warmen, sonnigen und relativ ruhigen Bedingungen. Doch eine Hitzewelle lässt nicht von Grund auf eine schädliche Blüte entstehen.

Das zugrunde liegende Problem ist in der Regel bereits vorhanden: Überschüssige Nährstoffe, insbesondere Phosphor und Stickstoff, gelangen aus landwirtschaftlichen Abwässern, Abwasser, Klärgruben, städtischen Entwässerungsanlagen und anderen Quellen ins Wasser.

Warmes Wetter beschleunigt diese Blüte, aber Nährstoffverschmutzung liefert den Treibstoff.

Blaualgen sind keine echten Algen

Bei den gemeinhin als „Blaualgen“ bezeichneten Organismen handelt es sich in Wirklichkeit um Cyanobakterien. Sie kommen natürlicherweise in Seen, Flüssen, Stauseen und Teichen vor und sind in geringen Konzentrationen ein normaler Bestandteil von Süßwasserökosystemen.

Probleme entstehen, wenn die Bedingungen eine schnelle Vermehrung und die Bildung dichter Blüten oder Oberflächenschlamm ermöglichen. Einige Cyanobakterien produzieren Giftstoffe, die die Leber, das Nervensystem oder die Haut beeinträchtigen können.

Allerdings ist nicht jede Blüte giftig und die Toxinkonzentrationen können innerhalb desselben Gewässers und über kurze Zeiträume stark schwanken. Dies stellt eine Herausforderung für die öffentliche Gesundheit dar, da es unmöglich ist, allein durch bloßes Betrachten zuverlässig festzustellen, ob eine Blüte giftig ist. Eine Blüte kann verschütteter grüner Farbe, türkisfarbenen Streifen, Schaum oder Partikelklumpen ähneln. Harmlose Wasserlinsen oder Fadenalgen (das fadenartige Zeug) können manchmal ähnlich aussehen, während Giftstoffe auch ohne dramatischen Oberflächenschaum vorhanden sein können.

Warum heiße Sommer die Blüte verschlechtern

Cyanobakterien benötigen Licht, geeignete Temperaturen und Nährstoffe. Viele blütenbildende Arten gedeihen in warmem Wasser, während ruhige Bedingungen es ihnen ermöglichen, sich nahe der Oberfläche anzusammeln, wo das Sonnenlicht am stärksten ist.

Der Klimawandel erhöht das Risiko durch wärmeres Wasser, längere Vegetationsperioden, Dürren und stärkere Regenfälle. Starker Regen nach einer Trockenperiode kann Dünger, Mist, Boden und aus dem Abwasser stammende Nährstoffe in Flüsse und Seen spülen.

Aber der Klimawandel wirkt sich nicht auf sauberes Wasser aus. Es verstärkt die Folgen jahrzehntelanger Nährstoffanreicherung.

In einem nährstoffarmen See kann warmes Wetter die biologische Aktivität erhöhen, ohne dass es zu einer größeren toxischen Blüte kommt. In einem nährstoffreichen See kann das gleiche Wetter ein instabiles Ökosystem über eine Schwelle bringen.

Es ist daher irreführend, eine Blüte einfach als „durch heißes Wetter verursacht“ zu beschreiben. Es stellt das Ereignis als unvermeidbare Folge des Sommers dar und nicht als Symptom dafür, wie umliegende Land- und Abwassersysteme bewirtschaftet werden.

Ein eindrucksvolles Beispiel ist der Lough Neagh in Nordirland, der größte See Großbritanniens und Irlands. Seit 2023 kommt es zu ausgedehnten, von Cyanobakterien dominierten Blüten, darunter Microcystis aeruginosaeine von vielen Cyanobakterienarten, die Giftstoffe produzieren.

Nährstoffe, die aus seinem landwirtschaftlichen und städtischen Einzugsgebiet in den See gelangen, bieten günstige Wachstumsbedingungen. Wärmeres Wasser und ruhiges Wetter können dann die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass sich Blüten entwickeln und erhalten bleiben.

Auch invasive Zebramuscheln tragen dazu bei. Diese Muscheln sind im Schwarzen und Kaspischen Meer beheimatet und gelangten erstmals Ende der 1990er Jahre nach Irland. Sie wurden erstmals 2005 im Lough Neagh aufgezeichnet, als sie am Rumpf eines vertäuten Bootes befestigt waren.

Durch die Filterung des Wassers lassen diese Muscheln es klarer erscheinen, aber klareres Wasser ist nicht unbedingt gesünder. Durch die größere Klarheit kann das Sonnenlicht tiefer eindringen, was das schnelle Wachstum von Cyanobakterien fördern kann. Sie können auch den Nährstoffkreislauf und das gesamte Nahrungsnetz so verändern, dass schädliche Blüten gefördert werden.

Blüten haben selten eine einzige Ursache. Sie entstehen, wenn Nährstoffanreicherung, Klima, Wasserbedingungen und ökologische Störungen zusammenwirken.

Weitere Blüten sind wahrscheinlich – aber nicht unvermeidlich

Mit der Erwärmung des Klimas wird es in Großbritannien und Irland wahrscheinlich längere Blütezeiten mit häufigeren Perioden geben, die das Wachstum von Cyanobakterien begünstigen. Die Blüten können früher erscheinen, später bis in den Herbst hinein bestehen bleiben und in manchen Gewässern sogar den Winter überdauern.

Das macht immer stärkere Blütenstände nicht zwangsläufig.

Wir können Hitzewellen nicht lokal kontrollieren, aber wir können Flüsse und Seen weniger anfällig für Hitze machen, indem wir den Nährstoffeintrag reduzieren. Dies bedeutet, das Nährstoffmanagement auf dem Bauernhof zu verbessern, Boden- und Düngemittelverluste zu verhindern, die Abwasserinfrastruktur zu verbessern, Kläranlagen zu verwalten und Feuchtgebiete wiederherzustellen, die Abflüsse auffangen.

Die Vorteile stellen sich möglicherweise nicht sofort ein. Phosphor kann sich in Seesedimenten anreichern und über Jahre hinweg recycelt werden. Dennoch ist die Reduzierung neuer Inputs unerlässlich. Andernfalls wird der Klimawandel das zugrunde liegende Problem der Umweltverschmutzung weiterhin offenlegen und verstärken.

Auch die Überwachung muss sich ändern. Eine Blüte kann sich innerhalb von Stunden bewegen, konzentrieren oder zerstreuen, wenn sich die Wind- und Wasserbedingungen ändern. Eine Laborprobe liefert wertvolle Informationen, jedoch nur über einen Ort und eine bestimmte Zeit.

Bei unserer jüngsten Forschung haben wir das cyanobakterielle Toxin Microcystin-LR am Ufer des Lough Neagh nachgewiesen. Der von uns entwickelte tragbare Test lieferte in etwa 35 Minuten ein Ergebnis ohne Filterung oder sperrige Ausrüstung. Ein Mobiltelefon könnte den Farbwechsel interpretieren.

Schnelle Feldtests könnten schließlich nahezu in Echtzeit Karten von Blüten und Toxinnachweisen erstellen und zeigen, welche Proben eine bestätigende Laboranalyse benötigen.

Was die Öffentlichkeit tun sollte

Befolgen Sie die Warnschilder und örtlichen Ratschläge und vermeiden Sie es, im Wasser zu schwimmen oder Kindern oder Haustieren das Spielen zu erlauben, wenn eine Blüte oder Schaumbildung vermutet wird. Hunde sind besonders gefährdet. Halten Sie sie daher von verfärbtem oder schaumigem Wasser fern, verhindern Sie, dass sie aus betroffenen Seen oder Flüssen trinken, und spülen Sie sie nach jedem versehentlichen Kontakt mit sauberem Leitungswasser ab.

Eine Hitzewelle kann die Verwundbarkeit eines Sees offenbaren, sie hat diese Verwundbarkeit jedoch nicht geschaffen. Schädliche Blüten sind ein Warnzeichen dafür, dass das Wasser im Zuge der Klimaerwärmung mit Nährstoffen überladen ist. Die Behandlung des sichtbaren Schaums ist nur die Behandlung des Symptoms. Eine Reduzierung der Nährstoffverschmutzung behebt die Ursache und kann unsere Flüsse und Seen in einer heißeren Zukunft weniger anfällig machen.

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Vermutete Blüten in Nordirland und Großbritannien können über den Bürgerwissenschaftsdienst Bloomin‘ Algae gemeldet werden.

Paul Leonard, außerordentlicher Professor für Biotherapeutika, Dublin City University und Marta Albin, Doktorandin, Angewandte Immunologie und Biotechnologie, Dublin City University

wird von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht.