Dynamische Tiefenlebewesen fordern das Konzept sauerstoffreicher Referenzbedingungen für europäische Seen heraus

Warum die tiefen Bereiche von Seen wichtig sind

Wenn wir am Ufer eines Sees stehen, wirkt das Wasser oft ruhig und unveränderlich. Doch weit unter der Oberfläche kann der Sauerstoffgehalt im Tiefenwasser darüber entscheiden, ob eine verborgene Welt gedeiht oder ob ein nahezu totes Gebiet entsteht. Diese Studie am Bichelsee, einem kleinen See in der Schweiz, zeigt, dass sich das Leben in der Tiefe und die Sauerstoffverhältnisse in den letzten 13.500 Jahren dramatisch verändert haben — und dass diese Veränderungen nicht einer einfachen Erzählung folgen, nach der nur moderne Verschmutzung eine ursprünglich „natürliche Reinheit“ zerstört. Stattdessen offenbart die Forschung mehrere natürliche Zustände und eine lange, wechselhafte Geschichte menschlichen Einflusses, die in Frage stellt, wie wir einen „unberührten“ See definieren.

Ein langes Gedächtnis im Schlamm

Die Wissenschaftler entnahmen aus der tiefsten Stelle des Bichelsees einen fast 11 Meter langen Sedimentkern. Schicht für Schicht hat sich dort seit dem Ende der letzten Eiszeit Sediment abgelagert und still aufgezeichnet, was im See lebte und was in seiner Umgebung geschah. Mithilfe zahlreicher Radiokohlenstoffdaten und anderer Isotopen datierten die Forschenden die Ablagerungen präzise und erstellten eine Zeitreihe über 13.500 Jahre. In jeder Schicht zählten sie winzige, gut erhaltene Überreste wasserbewohnender Wirbelloser — insbesondere die Kopfkapseln von nicht stechenden Schnaken (Chironomiden) und anderer Kleintiere. Verschiedene Arten dieser bodenbewohnenden Larven gedeihen unter unterschiedlichen Sauerstoffbedingungen, sodass Verschiebungen in ihren Überresten den Forschern erlauben, den verfügbaren Tiefenwassersauerstoff im Zeitverlauf zu rekonstruieren.

Von klaren, kühlen Tiefen zu stagnierenden Bodengewässern

Tausende von Jahren nach der letzten Eiszeit scheinen die Tiefen des Bichelsees konstant sauerstoffreich gewesen zu sein. Die Sedimente aus dem frühen und mittleren Holozän sind voll mit Überresten von Tiefen­schnakenarten, die kühle, gut durchlüftete Tiefen bevorzugen. Dann, vor etwa 7.100 Jahren, veränderte sich der See schlagartig. Die Zahl der Tiefenschnaken brach zusammen, während Arten, die sauerstoffarme Bedingungen tolerieren oder davon profitieren, häufiger wurden. Dieser Übergang fällt mit einer großen Veränderung im umgebenden Wald zusammen: schattenliebende Buchen und Erlen breiteten sich aus und bildeten dichte Bestände — besonders am Ufer. Diese geschlossenen, hohen Wälder schützten den See wahrscheinlich vor Wind, verringerten die Durchmischung und erhöhten durch fallendes Laub und andere organische Einträge die Sauerstoffnachfrage am Grund, wodurch das Tiefenwasser dauerhaft in Richtung Hypoxie, also Sauerstoffarmut, gedrängt wurde.

Frühe Landbewirtschaftung als unerwartete Hilfe

Nach diesem Wandel verharrte der Bichelsee über Jahrtausende hauptsächlich in einem hypoxischen Zustand, doch der Tiefenwassersauerstoff blieb nicht konstant. Ab etwa 4.800 Jahren vor heute entdeckten die Forschenden wiederholt Aufflackern in der Häufigkeit von Tiefenschnaken, die mit Pollenbelegen für frühe Landwirtschaft und Waldrodungen in der Jungsteinzeit und Bronzezeit übereinstimmten. Das Öffnen der Baumkronenschicht um den See ließ offenbar mehr Wind zu, der das Wasser durchmischte, und reduzierte leicht den Eintrag von Laub, wodurch sich die Bedingungen für Tiefenbewohner über Jahrzehnte bis Jahrhunderte verbesserten. Anders ausgedrückt: Moderate frühe Landnutzung machte die tiefen Teile des Sees manchmal mehr, nicht weniger, sauerstoffreich — ein Ergebnis, das dem modernen Bild widerspricht, wonach menschliche Störung stets die Gewässergesundheit verschlechtert.

Wenn menschlicher Druck das Blatt wendet

Ab der Eisenzeit und in der Römerzeit änderte sich das Bild. Die umgebende Landschaft wurde intensiver genutzt: größere Rodungsflächen, Äcker und eine vielfältige Nutzung des Seeufers, etwa zum Faserrotten von Hanf. Pollenbefunde zeigen mehr Kulturpflanzen und Wasserpflanzen, während die Sedimente steigende organische Anteile und Hinweise auf Nährstoffanreicherung aufzeichnen. In Zeiten starker Landnutzung sanken die Tiefenschnakenpopulationen und die Sauerstoffverhältnisse verschlechterten sich wahrscheinlich, weil mehr Nährstoffe und organisches Material in den See gespült wurden. Auffällig sind im Kern auch partielle Erholungen von Tiefenwassersauerstoff und Wirbellosenbeständen in Zeiten sozialer und wirtschaftlicher Krise, etwa nach dem Zusammenbruch des Weströmischen Reiches und während der mittelalterlichen Pestjahre, als die Landwirtschaft zurückging. Im 20. Jahrhundert drängte moderne Eutrophierung mit Nährstoffeinträgen den See erneut in stark sauerstoffarme Zustände.

Neudenken dessen, was „natürlich“ wirklich bedeutet

Insgesamt zeigt die Studie, dass der Bichelsee keinen einzigen, einfachen „natürlichen“ Zustand hatte. Lange bevor es Schwerindustrie gab, wechselte der See zwischen sauerstoffreichen und sauerstoffarmen Tiefen unter verschiedenen Waldbildern und unterschiedlichen Graden menschlicher Aktivität. Mäßige frühe Landwirtschaft konnte die Tiefen vorübergehend verbessern, während spätere, intensivere Landnutzung das System in stärkere Hypoxie trieb. Diese Ergebnisse legen nahe, dass viele kleine europäische Seen im Laufe von Jahrtausenden multiple, kontrastierende Referenzzustände erfahren haben könnten, geprägt von Vegetation, Klima und Menschen. Folglich kann die Wahl eines einzelnen vergangenen Zeitpunkts — etwa der Jahrzehnte vor 1850 — als allgemeine Referenz für Renaturierung willkürlich sein. Stattdessen erfordert der Schutz und die Bewirtschaftung von Seen die Anerkennung ihrer komplexen Geschichte und der vielen Wege, auf denen menschliche Gesellschaften diese verborgenen Unterwasserwelten bereits geformt haben.

Zitation: Lapellegerie, P., Breu, S., Wick, L. et al. Dynamic deepwater invertebrate populations challenge the concept of oxygen-rich reference conditions for European lakes. Commun Earth Environ 7, 301 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03284-7

Schlüsselwörter: Seesauerstoff, Palaeolimnologie, Holozäne Seen, menschliche Landnutzung, wasserbewohnende wirbellose Tiere