{"id":114930,"date":"2026-05-28T03:56:26","date_gmt":"2026-05-28T01:56:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=114930"},"modified":"2026-05-28T09:54:45","modified_gmt":"2026-05-28T07:54:45","slug":"klimawandel-schwaecht-die-reinigungsfunktion-von-seen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/klimawandel-schwaecht-die-reinigungsfunktion-von-seen\/","title":{"rendered":"Klimawandel schw\u00e4cht die Reinigungsfunktion von Seen"},"content":{"rendered":"\n

Seen \u00fcbernehmen eine wichtige Filterfunktion im \u00d6kosystem: Sie entfernen \u00fcbersch\u00fcssigen Stickstoff aus dem Wasser. <\/p>\n\n\n\n

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universit\u00e4t Basel und der Eawag zeigt nun, dass der Klimawandel diese nat\u00fcrliche Reinigungsleistung schw\u00e4chen k\u00f6nnte. Das h\u00e4tte Folgen bis in K\u00fcsten\u00f6kosysteme der Meere.<\/p>\n\n\n\n

Wenn wir an Seen denken, kommen uns oft Fische und Fr\u00f6sche in den Sinn, V\u00f6gel am Ufer oder Pl\u00e4tze zum Baden. Doch Seen spielen auch eine zentrale Rolle im globalen Stickstoffkreislauf. Mikroorganismen wandeln Stickstoffverbindungen wie Nitrat oder Ammoniak in Stickstoffgas (N\u2082) um. Dieses wird in die Atmosph\u00e4re abgegeben und so effektiv aus der Biosph\u00e4re entfernt. Dieser Prozess der Stickstoffentfernung heisst Denitrifikation<\/p>\n\n\n\n

Rund 20 Prozent der nat\u00fcrlichen Stickstoffentfernung in Binnengew\u00e4ssern gehen auf solche Prozesse zur\u00fcck. Eine neue Studie unter der Leitung der Universit\u00e4t Basel und der Eawag zeigt, dass diese Reinigungsfunktion empfindlich auf die Erw\u00e4rmung durch den Klimawandel reagiert. Die Ergebnisse wurden in \u00abNature Microbiology\u00bb ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

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Die F\u00e4higkeit von Seen, Stickstoff aus dem Wasser zu entfernen, ist stark von der Jahreszeit abh\u00e4ngig. Cameron Callbeck<\/h5>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Filter besonders im Winter aktiv<\/h4>\n\n\n\n

F\u00fcr ihre Untersuchungen entnahmen die Forschenden Proben aus dem Baldeggersee im luzernischen Seenland. Der 5,3 Quadratkilometer grosse See gilt als typisch f\u00fcr viele Seen unserer Breitengrade, in denen sich das Wasser einmal pro Jahr vollst\u00e4ndig durchmischt.<\/p>\n\n\n\n

Die Forschenden konnten zeigen, dass die Denitrifikationsaktivit\u00e4t eng mit dieser saisonalen Durchmischung zusammenh\u00e4ngt. Im Winter vermischen sich im Baldeggersee die drei Wasserschichten vollst\u00e4ndig: das warme, sauerstoffreiche Oberfl\u00e4chenwasser, die \u00dcbergangszone und das kalte, sauerstoffarme Tiefenwasser.<\/p>\n\n\n\n

Stickstoff sammelt sich letzten Endes im Meer an<\/h4>\n\n\n\n

In dieser Phase ist die Denitrifikation um fast 50 Prozent aktiver als w\u00e4hrend der sommerlichen Schichtung. Genau hier liegt eine m\u00f6gliche Gefahr des Klimawandels: \u00abDie F\u00e4higkeit von Seen, Stickstoff aus dem Wasser zu entfernen, ist stark von der Jahreszeit abh\u00e4ngig. Und diese wird durch den Klimawandel ver\u00e4ndert\u00bb, erkl\u00e4rt Erstautor Cameron Callbeck. In einem starken Erw\u00e4rmungsszenario k\u00f6nnte sich die winterliche Mischphase um rund 27 Tage verk\u00fcrzen. Entsprechend w\u00fcrde auch die Stickstoffentfernung im See abnehmen. \u00abWarum die Denitrifikation besonders im Winter stattfindet, wissen wir derzeit allerdings noch nicht\u00bb, so der Umweltwissenschaftler.<\/p>\n\n\n\n

Seen \u00fcbernehmen im globalen Stickstoffkreislauf eine wichtige Filterfunktion. Wenn sie Stickstoff nicht zur\u00fcckhalten und abbauen, gelangt er \u00fcber Fl\u00fcsse ins Meer. Die Folgen k\u00f6nnen gravierend sein: Algenbl\u00fcten in K\u00fcstenregionen, sogenannte \u00abTodeszonen\u00bb mit Sauerstoffmangel und eine Belastung empfindlicher \u00d6kosysteme. \u00abDie Studie zeigt, dass selbst relativ geringe Verschiebungen im saisonalen Durchmischungsrhythmus von Seen den Stickstoffkreislauf auf Seenebene und insgesamt den globalen Stickstoffkreislauf messbar beeinflussen k\u00f6nnen\u00bb, sagt Prof. Dr. Moritz Lehmann, Letztautor der Studie.<\/p>\n\n\n\n

Kombination von Sedimentproben und See-Bilanz<\/h4>\n\n\n\n

Um die Denitrifikation im See zu messen, nutzten die Forschenden zwei Methoden. Einerseits versetzten sie Sedimentproben mit Stickstoffmolek\u00fclen, die das seltene Isotop 15<\/sup>N enthielten. Dieses Isotop erlaubte ihnen mit speziellen Messverfahren nachzuvollziehen, wie viel des markierten Stickstoffs zu Stickstoffgas umgewandelt wurde: ein Mass f\u00fcr die Aktivit\u00e4t der Denitrifikation.<\/p>\n\n\n\n

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Selbst relativ geringe Verschiebungen im saisonalen Durchmischungsrhythmus von Seen k\u00f6nnen den globalen Stickstoffkreislauf messbar beeinflussen. Moritz Lehmann<\/h5>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Andererseits erstellten sie eine Modellierung f\u00fcr den ganzen Baldeggersee, um abzusch\u00e4tzen, wie viel Stickstoff der See insgesamt abbaut. \u00abDie Isotopenmessungen und die berechnete Gesamtbilanz stimmten zwischen den Beobachtungen und dem Modell \u00fcberein. Dies erm\u00f6glichte es uns, zuverl\u00e4ssige Vorhersagen zum Stickstoffabbau im See zu treffen, und zeigte, dass die Winterzeit tats\u00e4chlich eine Phase intensiver Denitrifikation ist\u00bb, so Callbeck.<\/p>\n\n\n\n

Die Winteraktivit\u00e4t wird durch eine mikrobielle Symbiose angetrieben<\/h4>\n\n\n\n

Die Forschenden entdeckten zudem eine Art mikrobielles Teamwork im Sediment. Bestimmte Bakterien bauen dort Chitin ab \u2013 ein robustes Molek\u00fcl, das etwa aus den H\u00fcllen von Zooplankton oder aus abgestorbenen Algen stammt und sich im Seegrund ansammelt. Beim Abbau entstehen Verbindungen, die anderen Mikroorganismen als Energiequelle dienen. Diese wiederum betreiben Denitrifikation und wandeln Nitrat in Stickstoffgas um. Der Chitinabbau liefert also gewissermassen den Treibstoff f\u00fcr den Prozess, durch den der See \u00fcbersch\u00fcssigen Stickstoff aus dem Wasser entfernt.<\/p>\n\n\n\n

In einem n\u00e4chsten Schritt wollen die Forschenden untersuchen, ob die beobachteten Prozesse auch Effekte auf die Produktion von klimasch\u00e4dlichem Lachgas in Seen haben. Dies h\u00e4ngt mit der Denitrifikation und anderen wichtigen Stickstoffumwandlungsprozessen in Seen zusammen<\/p>\n\n\n\n