Zusammenbruch des Seegras-Ökosystems und sozial-ökologischer Regimewechsel verursacht durch Wasserkraftentwicklung und Klimawandel

Warum diese nördliche Küste uns alle betrifft

Entlang der abgelegenen Küste im Osten der James Bay im subarktischen Kanada ernährten Unterwassermähden aus Seegras einst riesige Gänsescharen und sicherten das Überleben von Cree-(Eeyou-)Familien, die dort seit Generationen leben. Dieser Artikel zeichnet nach, wie diese Wiesen Ende der 1990er Jahre plötzlich zusammenbrachen, wie große Wasserkraftprojekte und ein sich rasch erwärmendes Klima zusammenwirkten, um das Ökosystem über eine Kippstelle hinaus zu treiben, und welche Bedeutung das für Küstengemeinden und die künftige Energieentwicklung weltweit hat.

Ein lebendes Vorratslager im flachen Meer

Bevor große Flussstauwerke gebaut wurden, beherbergte die nordöstliche Küste der James Bay eines der größten Seegrasbestände Nordamerikas, mit einer Fläche von etwa 250 Quadratkilometern. Seegras bildet üppige Unterwasserfelder im flachen Wasser, bietet Nahrung und Schutz für Fische und Schalentiere und – hier besonders wichtig – für ziehende Gänse. Jeden Herbst hielten Zehntausende Kanadagänse und Brandgänse in diesen Wiesen zum Grasen, und Cree-Jäger erlegten viele Tausend Vögel zur Nahrungsversorgung. Seegras, Gänse und Menschen bildeten ein eng verknüpftes sozial-ökologisches System: gesunde Pflanzen bedeuteten vorhersehbare Gänsezüge und erfolgreiche Jagden, die Wissen bestätigten und innerhalb der Familien weitergegeben wurden.

Große Staudämme, veränderte Flüsse

Ab den 1970er Jahren wurde das La-Grande-Flusssystem in Québec zu einem riesigen Wasserkraftkomplex mit mehreren großen Stauseen und Umleitungen von benachbarten Flüssen umgestaltet. Diese Ingenieursleistung veränderte, wie viel Wasser, Sedimente und Nährstoffe an die Küste gelangten und wann sie eintrafen. Der Winterabfluss der Flüsse stieg etwa um das Zehnfache und transportierte eine weitaus größere, frischere Wasserfahne unter dem Meereis und entlang der Küste. Gleichzeitig setzten Überflutungen durch Staubecken und Ufererosion große Mengen Schlamm und organische Substanz frei. Cree-Landnutzer nahmen die Folgen aus erster Hand wahr: Gewässer, die lange klar genug waren, um den Boden mehrere Meter tief zu sehen, wurden trübbraun, und das Seegras in Flussnähe begann dünner zu werden oder zu verschwinden.

Klimaschocks, die das Gleichgewicht kippten

Mehr als zwei Jahrzehnte lang zeigten die Seegraswiesen überraschende Resilienz und hielten trotz des veränderten Flussregimes durch. Das änderte sich abrupt um 1998. In jenem Jahr gab es einen ungewöhnlich warmen El-Niño-Winter, sehr frühes Meereisbrechen und eine Serie langanhaltender mariner Hitzewellen in der Bucht. Diese Bedingungen trafen die Seegrasbestände genau dann, als die Pflanzen nach Monaten unter Eis nur noch geringe Energiereserven hatten. Wärmere, klarere Oberflächengewässer ermöglichten außerdem, dass Wind und Wellen Bodenpartikel stärker aufwirbelten. In Kombination mit jahrelang erhöhtem Materialeintrag aus dem Fluss verringerte dies das Unterwasserlicht auf ein für Seegras entlang großer Küstenabschnitte zu geringes Niveau. Innerhalb weniger Jahre brach die Seegrasbiomasse um etwa 90 Prozent ein, und dichte Wiesen wurden durch lückige, flache Bestände, blanken Schlamm und treibende Algenmatten ersetzt.

Eine Rückkopplungsschleife, die Erholung verhindert

Die Autorinnen und Autoren zeigen, dass nach dem Rückgang des Seegrases eine sich selbst verstärkende Rückkopplung dominant wurde. In gesunden Wiesen bremsen dichte Triebe Wellen und Strömungen, fördern das Absinken von Sedimenten und halten das Wasser klar genug, damit Pflanzen Photosynthese betreiben können. Wenn die Pflanzen verlorengehen, ist der Meeresboden ungeschützt, Sedimente werden bei Stürmen und durch eine längere eisfreie Saison leicht wieder aufgewirbelt und das Wasser bleibt trüb. In der James Bay verdunkelt zusätzliches „Bräunen“ durch gelöste organische Substanz im Flusswasser das Licht weiter. Experimente und Messungen im Feld zeigen, dass die aktuellen Lichtverhältnisse während der kurzen Wachstumsperiode oft unter dem liegen, was Seegras benötigt, um Energiereserven für den langen, dunklen Winter aufzubauen. Genetische Analysen deuten außerdem darauf hin, dass die lokale Seegraspopulation gegenüber Erwärmung besonders anfällig sein könnte, was eine natürliche Erholung zusätzlich erschwert.

Menschen, die sich an eine veränderte Küste anpassen

Der Zusammenbruch des Seegrases veränderte die Cree-Gänsejagd grundlegend. Mit kürzerem, lückigem Seegras und trüberem Wasser halten Gänse jetzt seltener und an weniger vorhersehbaren Orten. Jäger berichten von geringeren und unsichereren Ernten und beschreiben einen breiteren Regimewechsel in ihrer Nutzung und Wahrnehmung der Küste. Um diese Geschichte zu rekonstruieren, verbindet die Studie jahrzehntelange Beobachtungen und Interviews der Cree mit Satellitendaten, Meeresmessungen, Feldversuchen und historischem Monitoring. Zusammengenommen weisen sie auf die kumulativen Effekte der Wasserkraftentwicklung als den wichtigsten langfristigen Druck hin, der das System schwächte, und auf den Klimaschub Ende der 1990er Jahre als Auslöser, der es über die Kippstelle trieb.

Lehren für künftige Energieentscheidungen

Für Leserinnen und Leser lautet die Botschaft der Studie, dass große technische Eingriffe und der Klimawandel auf subtile Weise interagieren können und so allmählich die Resilienz von Küstenökosystemen schwächen, bis ein extremes Ereignis einen plötzlichen Zusammenbruch auslöst. Sind zentrale Rückkopplungen wie die Seegras–Sediment–Licht-Beziehung erst einmal gestört, kann selbst das Abstellen der ursprünglichen Störung nicht ausreichen, um das System wiederherzustellen. Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass bei der Förderung von Wasserkraft als klimafreundlicher Energiequelle auch die Auswirkungen auf nachgelagerte Küstenlebensräume und das indigene Wissen berücksichtigt werden müssen und vorhergesehen werden sollte, wie künftige Erwärmung und Extremereignisse die Schäden verstärken könnten. In der James Bay zeigen Seegras, Gänse und Cree-Jäger gemeinsam, wie eng das menschliche Wohl mit der Gesundheit verborgener Unterwassermähden verknüpft ist.

Zitation: Kuzyk, Z.Z.A., Leblanc, M., Ehn, J. et al. Eelgrass ecosystem collapse and social-ecological regime shift driven by hydropower development and climate change. Nat Commun 17, 2917 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69553-3

Schlüsselwörter: Seegras, Wasserkraft, James Bay, Klimawandel, Indigenes Wissen