Gewässerökologie

Gewässerorganismen sind an bestimmte Lebensraumbedingungen wie Gewässertemperatur, Fliessgeschwindigkeit, Wassertiefe, Struktur der Gewässer, Wasserchemie etc. angepasst. Spezialisierte Arten tolerieren dabei nur kleine Variationen in den Lebensraumbedingungen und leben in ökologischen Nischen. Generalisten sind weniger anspruchsvoll und können in einem breiten Spektrum von Lebensräumen überleben.

Der Klimawandel verändert die Lebensraumbedingungen und verstärkt damit den Stress, dem die Gewässerökosysteme schon heute ausgesetzt sind. Folgende Faktoren sind dabei entscheidend:

• Veränderung lokaler Lebensraumbedingungen: Der Klimawandel verändert direkt die lokalen Lebensraumbedingungen, besonders durch den Anstieg der Gewässertemperatur, die jahreszeitliche Verschiebung der Abflüsse oder das veränderte Durchmischungsverhalten der Seen. Dadurch erschwert oder nimmt er gewissen Organismen die Möglichkeit, lokal zu überleben. Weiter treten mit steigender Wassertemperatur parasitäre Krankheiten wie etwa die Proliferative Nierenkrankheit (PKD) bei Fischen häufiger auf.
• Zunehmende Störungen: Der Klimawandel kann das Gewässerökosystem jedoch auch mit der Zunahme von kurzfristigen Störungen wie beispielsweise Hitzewellen und Trockenheit aus dem Gleichgewicht bringen. Werden bestimmte Toleranzwerte überschritten, können in manchen Fällen in kurzer Zeit drastische Veränderungen auftreten.
• Reduktion der Vernetzung: Der Klimawandel verringert die ökologische Vernetzung entlang der Gewässer, besonders wenn Gewässer neu oder häufiger trockenfallen oder zu warm werden. Eine gute Vernetzung ist aber für das Überleben vieler Arten im Klimawandel wichtig. 
• Änderung der Phänologie: Der Klimawandel verändert auch die Phänologie, also das zeitliche Auftreten bestimmter Entwicklungsprozesse im Jahresverlauf, stark. Dadurch können aber die Interaktionen zwischen verschiedenen Arten innerhalb eines Ökosystems gestört werden. 
• Begünstigung invasiver Arten: Wegen der durch den Klimawandel veränderten Bedingungen in den Gewässern können sich auch invasive, gebietsfremde Arten noch besser ansiedeln und ausbreiten.

Thermische Ansprüche der Bachforelle

Dargestellt sind die Temperaturbereiche, in denen sich die Bachforelle optimal entwickeln kann (grün), unter Stress steht (orange) oder ihr Überleben gefährdet ist (schwarz). Durch die steigende Wassertemperatur kommt die Forelle zunehmend unter Druck. Höhere Wassertemperaturen führen zu Stress, eingeschränkter Aktivität und fördern Krankheiten.
© Eigene Darstellung nach Elliot (1994)

Häufigere Überschreitung der Wassertemperatur von 15 °C

Die Anzahl Tage, an denen die 15°-Marke an einem Fliessgewässer überschritten wird, gilt als Indikator für das Auftreten der Proliferativen Nierenkrankheit PKD bei Forellen.
© Michel et al. (2019), Datengrundlage: BAFU, Kanton Bern und Kanton Zürich

Für spezialisierte und kälteliebende Arten wird das Überleben mit fortschreitendem Klimawandel immer schwieriger. Zu den Gewinnern zählen Generalisten und wärmeliebende Arten. Insgesamt gerät die Biodiversität zusätzlich unter Druck.

Eine höhere Wassertemperatur bewirkt, dass weniger Sauerstoff im Wasser gelöst wird. Gleichzeitig steigt die biologische Aktivität, womit der Sauerstoffbedarf zunimmt.

Tiefere Pegelstände in den Sommermonaten werden weitere Zunahmen der Gewässertemperaturen verursachen und dadurch das Überleben gewisser Organismen gefährden.

Vernetzung im Kontext veränderter Lebensraumbedingungen

Für die Verschiebung von Arten und Lebensräumen muss der Weg (1) zum höher liegenden Lebensraum (2) für sie zu bewältigen und frei von Wanderhindernissen (3) sein. Die Verschiebung ist limitiert, da sich mit steigender Höhe die Lebensraumbedingungen stark verändern (4 und rechts).
© nach Benateau et al. (2019)

Dokumente

Der Bericht «Auswirkungen des Klimawandels auf die Schweizer Gewässer» bietet eine kompakte Übersicht über die Ergebnisse und ist ein Einstieg zu weiteren Fachinformationen und Daten.

Links

Hydro-CH2018 Forschungsprojekte

Wasserlebewesen in Bedrängnis

BAFU: Temperaturen der Fliessgewässer

BAFU: Renaturierung der Gewässer

Letzte Änderung 12.05.2021