Anthropogene und klimatische Faktoren steuern Intensität und Zeitpunkt von Algenblüten in Seen weltweit unter dem Klimawandel

Warum Algen in Seen den Alltag betreffen

Weltweit werden viele Seen grüner, wenn dichte Algenmatten ihre Oberflächen bedecken. Solche Blüten können Trinkwasser unbrauchbar machen, Strände schließen, Fische und Wildtiere schädigen und sogar das Klima beeinflussen. Diese Studie nutzt zwei Jahrzehnte Satellitenbilder, um eine einfache, aber drängende Frage zu beantworten: Wie verändern sich diese Blüten über die Zeit, und was treibt diese Veränderungen in verschiedenen Regionen der Welt an?

Aus dem All auf Tausende Seen blicken

Die Forschenden analysierten tägliche Messungen eines NASA-Satellitensensors, um schwimmende Algen auf 4085 großen Seen zu verfolgen, jeweils größer als 20 Quadratkilometer. Statt die genaue Menge an Pflanzenpigment zu messen, schätzten sie den Anteil der Seefläche, der von dichtem schwimmendem Algenbewuchs bedeckt ist. Anschließend nutzten sie eine mathematische Kurve, um zu verfolgen, wie diese Bedeckung im Jahresverlauf anstieg und abnahm, sodass sie den Beginn und das Ende der Blütensaison in jedem See bestimmen konnten. Durch den Vergleich der Jahre 2003 bis 2022 entstand ein globales Bild davon, wie sich Intensität und Timing der Blüten verändert haben.

Mehr Algen fast überall, aber unterschiedliche Verschiebungen im Zeitpunkt

Das deutlichste Signal ist, dass die Blüten in den meisten Seen intensiver geworden sind. Etwa sieben von zehn Seen zeigten in den vergangenen zwei Jahrzehnten einen Anstieg der oberflächlichen Algenbedeckung. Viele der stärksten Zunahmen traten in kälteren und gemäßigten Regionen auf, auch wenn ihre absolute Bedeckung weiterhin niedriger war als in einigen wärmeren, hochproduktiven Seen. Dagegen zeigte das Timing der Blüten kein einheitliches globales Muster. In einigen Seen beginnt die Blüte nun früher, in anderen später, und die Daten, wann die Blüten im Herbst abklingen, können je nach Region und Klimazone entweder verzögert oder vorverlegt sein.

Menschlicher Druck und Klima ziehen in unterschiedliche Richtungen

Um die treibenden Faktoren dieser Muster zu verstehen, verknüpften die Autorinnen und Autoren Änderungen der Blüten mit sechs breit gefassten Faktoren: Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit, Niederschlag, Bevölkerungsdichte, Ackerflächen und wirtschaftlicher Aktivität. Sie stellten fest, dass menschlicher Druck um Seen herum – insbesondere hohe Bevölkerungsdichte, wachsende Ackerflächen und wirtschaftliches Wachstum – die Hauptfaktoren für die zunehmende Blütenintensität sind. Diese Belastungen stehen in engem Zusammenhang mit Nährstoffeinträgen durch Düngemittel, was durch separate Daten zu Stickstoff- und Phosphorverwendung gestützt wird. Dagegen wird das Timing des Beginns und Endes der Blüten stärker von natürlichen Kräften wie Erwärmung, Wind und Niederschlag geprägt. In kälteren Regionen führen wärmere Luft und ruhigere Winde tendenziell zu früheren Frühlingsblüten und späterem Herbstabklingen, wodurch die Blütensaison gestreckt wird, während andere Kombinationen aus schwacher Erwärmung und Wind in anderen Gegenden den Beginn verzögern oder die Saison verkürzen können.

Was die Zukunft für Seen bereithalten könnte

Mithilfe eines statistischen Modells, das auf historischen Daten trainiert wurde, projizierte das Team, wie sich Blüten bis 2100 unter drei verschiedenen Emissionspfaden verändern könnten. Unter einem mittleren Emissionspfad werden für tropische Seen rasche Zunahmen der Blütenintensität erwartet, aber nur mäßige Verschiebungen im Timing. In kalten Klimaregionen, insbesondere in Europa und Nordamerika, deuten die Ergebnisse auf starke Unterschiede hin: Seen in Europa zeigen eher frühere Anfänge und spätere Enden der Blütensaison, während Seen in Nordamerika tendenziell zu späteren Anfängen und früheren Enden neigen. Insgesamt scheinen viele Seen zu längeren oder intensiveren Blütensaisons zu tendieren, allerdings auf sehr unterschiedliche Weise je nach Ort.

Warum diese Veränderungen für Ökosysteme und Menschen wichtig sind

Selbst kleine jährliche Zunahmen der Blütenbedeckung können sich aufsummieren und Seen an ökologische Kipppunkte bringen, bei denen Wasserqualität, Sauerstoffgehalt und das Risiko von Toxinen abrupt wechseln. Längere oder intensivere Blütensaisons begünstigen Algen, die in warmem, ruhigem, nährstoffreichem Wasser gedeihen, oft zulasten nährstoffreicherer Arten, die Fische und anderes Wildleben unterstützen. Das kann sich durch Nahrungsnetze hindurch auswirken und verändern, wie Seen Kohlenstoff speichern und freisetzen, einschließlich Treibhausgase. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass menschliche Aktivitäten das allgemeine Wachstum von Blüten antreiben, während der Klimawandel ihr Auftreten verschiebt. Da Intensität und Zeitpunkt teilweise entkoppelt sind, erfordert effektives Management regionalspezifische Maßnahmen: Kontrolle der Nährstoffverschmutzung und gleichzeitige Vorbereitung auf klimabedingte Veränderungen im Verhalten der Seen.

Zitation: Xue, K., Ma, R., Hu, M. et al. Anthropogenic and climatic factors regulate algal bloom intensity and timing in global lakes under climate change. Commun Earth Environ 7, 458 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03446-7

Schlüsselwörter: Algenblüten, Seen, Klimawandel, Nährstoffverschmutzung, Satelitenüberwachung