Eine neue, umfassende Untersuchung, geleitet von einem Team der Universität Duisburg-Essen, hat die Auswirkungen von verschiedenen Stressfaktoren auf Flussökosysteme weltweit analysiert. Diese Studie ist die erste ihrer Art und bietet wertvolle Erkenntnisse darüber, wie menschliche Einflüsse das Leben in Flüssen prägen und die Artenvielfalt gefährden können. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht und bilden eine wichtige Grundlage für zukünftige Umweltschutzmaßnahmen.
Süßwasserökosysteme, insbesondere Flüsse, sind besonders anfällig für eine Vielzahl von Umweltbelastungen. Diese Belastungen führen dazu, dass Flüsse schneller Arten verlieren als andere Ökosysteme. Zu den Haupteinflussfaktoren zählen Landwirtschaft, Abwässer, der Bau von Staudämmen, die Erosion von Böden, die feine Sedimente in Gewässer eintragen, sowie der Klimawandel, der durch steigende Temperaturen die Lebensbedingungen in Flüssen weiter verschlechtert.
Um ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wie unterschiedliche Stressfaktoren auf verschiedene Organismengruppen wirken, hat das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Willem Kaijser über 22.000 wissenschaftliche Artikel ausgewertet und 1.332 Datensätze aus 276 Studien zusammengetragen. Die Forscher konzentrierten sich auf fünf bedeutende Gruppen von Flussorganismen: Mikroorganismen, Algen, Wasserpflanzen, wirbellose Tiere und Fische.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Artenvielfalt in Flüssen erheblich von drei Hauptstressfaktoren beeinflusst wird: erhöhtem Salzgehalt, Sauerstoffmangel und übermäßigen Sedimentablagerungen. Diese Faktoren treten häufig gemeinsam auf und verschlechtern die Lebensbedingungen in Flüssen, was zu Stoffwechselstress und einer Verschlammung der Lebensräume führt. Besonders wirbellose Tiere und Fische sind stark von Sauerstoffmangel und feinen Sedimenten betroffen, da diese ihre Lebensräume überdecken und die Nahrungsverfügbarkeit verringern.
Darüber hinaus variieren die Auswirkungen anderer Belastungen, wie Nährstoffanreicherung und Temperaturerhöhung, je nach Artengruppe. Einige Algenarten können von moderaten Nährstoffmengen profitieren, was deren Wachstum und Diversität fördert. Im Gegensatz dazu zeigt sich, dass höhere Wasserpflanzen bei steigenden Salzgehalten oder Nährstoffeinträgen an Vielfalt verlieren. Diese Unterschiede verdeutlichen die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Stressoren und den Organismen, die in diesen ökologischen Systemen leben.
Um die Zusammenhänge zwischen den Stressfaktoren und den Reaktionen der Organismen zu erfassen, verwendeten die Forscher statistische Modelle und Wahrscheinlichkeitstheorien. Diese Methodik machte es möglich, die Auswirkungen der Stressoren zu quantifizieren und deren Wechselwirkungen zu erkennen. Die Tatsache, dass diese Stressfaktoren oft nicht isoliert, sondern in Kombination auftreten, erschwert die Beurteilung ihrer individuellen Auswirkungen. Dennoch konnten die Forscher Muster identifizieren, die für den Gewässerschutz von entscheidender Bedeutung sind.
Professor Dr. Daniel Hering, einer der führenden Wissenschaftler des Projekts, betont die Relevanz der Ergebnisse: „Salz, Sedimente und Sauerstoffmangel schaden fast immer der Artenvielfalt in Flüssen. Unsere Analysen ermöglichen es nun, diese Zusammenhänge besser zu quantifizieren und für zukünftige Vorhersagen zu nutzen.“ Diese Erkenntnisse sind nicht nur für die Wissenschaft, sondern auch für die praktische Umsetzung von Schutzmaßnahmen essentiell.
Die Studie wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereichs RESIST der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt, der an der Universität Duisburg-Essen koordiniert wird. Die gesammelten Erkenntnisse tragen dazu bei, ein besseres Verständnis für die komplexen ökologischen Zusammenhänge in Flüssen zu entwickeln und die notwendigen Schritte zum Schutz dieser wertvollen Ökosysteme zu planen.
In Anbetracht der fortschreitenden Umweltveränderungen ist es entscheidend, die Auswirkungen menschlichen Handelns auf Flüsse zu verstehen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um die Biodiversität in diesen Lebensräumen zu bewahren.
