In der Ostsee, einem der am stärksten frequentierten Meeresgebiete weltweit, hat der Schiffsverkehr weitreichende Auswirkungen, die häufig übersehen werden. Forscher des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben in einer neuen Studie aufgezeigt, dass die durch die Schiffspropeller erzeugten Kielwasser-Verwirbelungen nicht nur die Wasseroberfläche beeinflussen, sondern auch tiefere Wasserschichten und den Meeresboden erheblich verändern. Diese Erkenntnisse, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Communications, verdeutlichen die weitreichenden ökologischen Konsequenzen des menschlichen Einflusses auf die marinen Lebensräume der Ostsee.
Die Ostsee ist ein wichtiges Gebiet für den Güter- und Personenverkehr, in dem rund 85 Millionen Menschen leben. Besonders in der westlichen Ostsee finden sich stark befahrene Schifffahrtsrouten, die oft durch Gewässer mit geringer Tiefe verlaufen, wo das Wasser weniger als 20 Meter tief ist. Bisher wurde der Einfluss des Schiffsverkehrs hauptsächlich hinsichtlich Emissionen, Lärm und dem Risiko von Unfällen betrachtet. Die aktuelle Forschung legt nun nahe, dass Schiffe auch als mechanische Störfaktoren wirken, deren Auswirkungen bis zum Meeresboden reichen.
Zentrale Bestandteil der Studie waren umfassende Forschungsfahrten in die Kieler Bucht, darunter eine bedeutende Expedition im Jahr 2024. Während dieser Fahrten wurden die Oberflächenstruktur des Meeresbodens präzise vermessen und mit früheren Daten verglichen. Diese Vergleiche zeigten, dass die durch Schiffsverkehr verursachten Veränderungen in der Meeresbodentopographie signifikant sind und innerhalb weniger Jahre oder sogar Jahrzehnte auftreten können. Die Forscher entdeckten tausende von kleinen Vertiefungen am Meeresboden, die typischerweise elliptische Formen mit einem Durchmesser von etwa zehn Metern und einer Tiefe von bis zu einem Meter aufweisen. Diese Strukturen sind vor allem in stark befahrenen Gebieten entlang der Schifffahrtsrouten zu finden.
Erosionen am Meeresboden sind nicht nur kleinräumig, sondern auch häufig und zeigen, dass der Schiffsverkehr einen direkten Einfluss auf die geografische Form des Meeresbodens hat. In den am stärksten genutzten Zonen passierten während der Untersuchung im Schnitt rund 50 Schiffe pro Tag. Die Sedimentanalysen ergaben, dass insbesondere feinkörnige Sande mobilisiert wurden, was zur Erosion führte. Dies hat zur Folge, dass in einem bestimmten Untersuchungsgebiet das Volumen des erodierten Sediments auf etwa 450.000 Kubikmeter geschätzt wird, was einem Materialverlust von durchschnittlich sechs Zentimetern über die betroffene Fläche entspricht.
Neben den Veränderungen am Meeresboden zeigt die Studie auch, dass die durch Schiffspropeller erzeugten Verwirbelungen die Wasserstruktur bis in Tiefen von 12 bis 16 Metern beeinflussen können. Diese Durchmischung führt dazu, dass die natürliche Schichtung der Wassersäule gestört wird, was erhebliche Auswirkungen auf die Verteilung von Sauerstoff und Nährstoffen hat. Die Forscher stellen fest, dass diese Phänomene, die mit modernen Unterwasserschallverfahren genau quantifiziert werden können, in flachen Gewässern besonders stark ausgeprägt sind.
Die ökologischen Konsequenzen dieser Veränderungen sind signifikant. Die Durchmischung der Wassersäule könnte den Austausch von essenziellen Nährstoffen zwischen Oberflächenwasser und Bodenwasser beeinträchtigen und gleichzeitig die Mobilisierung organischer Materialien und Schadstoffe aus dem Meeresboden fördern. Dies könnte weitreichende Folgen für die marine Biodiversität haben, da viele Organismen von stabilen Lebensbedingungen abhängig sind.
Angesichts dieser Erkenntnisse plädieren die Forscher für langfristige Beobachtungsprogramme, die physikalische, chemische und biologische Prozesse im Ostseeraum gemeinsam erfassen. Auch die Entwicklung von numerischen Modellen könnte helfen, die Auswirkungen verschiedener Schiffstypen und Routen besser zu verstehen. Die Ergebnisse werfen zudem Fragen für das maritime Management auf: Anpassungen von Schifffahrtsrouten oder Geschwindigkeitsregulierungen könnten helfen, empfindliche Meeresbodenbereiche zu schützen.
Insgesamt belegen die Ergebnisse der Studie die Notwendigkeit, den Schiffsverkehr als aktiven Einflussfaktor auf marinen Lebensräume zu betrachten. Wenn wir die ökologischen Herausforderungen der Ostsee ernst nehmen wollen, sind gezielte Managementstrategien und weitere Forschungen unerlässlich, um
