Globale Seenanoxie wird sich unter dem Klimawandel voraussichtlich verstärken

Warum schwindender Seesauerstoff uns alle betrifft

Seen liefern Trinkwasser, Nahrung, Erholungsmöglichkeiten und Lebensraum für Tiere, dennoch verlieren die Tiefen, die viele dieser Leistungen stützen, still und heimlich an Sauerstoff. Diese Studie untersucht, wie der Klimawandel den Sauerstoffverlust in Seen weltweit im restlichen Verlauf dieses Jahrhunderts beschleunigen könnte, was das Überleben von Fischen und anderen Lebewesen erschwert und Maßnahmen zur Sicherung sauberer, sicherer Gewässer komplizierter macht.

Wie wärmere Klimata ruhige Seetiefen verändern

Mit steigenden Lufttemperaturen neigen Seen dazu, stärkere und länger anhaltende Schichtungen auszubilden, mit warmer Oberfläche und kühlerem Wasser darunter. Sobald sich diese Schichten im Sommer einstellen, ist das Tiefenwasser vom direkten Luftkontakt abgeschnitten. Gleichzeitig wachsen Pflanzen und Algen in der sonnenbeschienenen Oberfläche bei wärmeren Bedingungen kräftiger und sinken nach ihrem Absterben ab, wo Bakterien sie im dunklen Tiefenbereich abbauen und dabei Sauerstoff verbrauchen. Weil warmes Wasser von vornherein weniger gelösten Sauerstoff hält, senkt die Erwärmung sowohl das Ausgangsniveau an Sauerstoff als auch die Zeit, über die er verbraucht wird.

Ein globaler Blick auf 73 sehr unterschiedliche Seen

Die Autorinnen und Autoren kombinierten drei detaillierte Seemodelle mit Klimaprojektionen aus fünf globalen Klimamodellen, um 73 über den Planeten verteilte Seen zu untersuchen. Diese Seen reichen von flachen, nährstoffreichen Gewässern bis zu tiefen, klaren Bergseen in Klimazonen von den Tropen bis zu den Polen. Für jeden See simulierte das Team, wie sich Wassertemperatur und saisonale Schichtung von 2015 bis 2099 unter mehreren Treibhausgaspfaden verändern würden, von einem geringen Erwärmungsszenario bis zu einem extremen Hochszenario. Anschließend nutzten sie ein einfaches Modell zum Sauerstoffabbau, das mit Messdaten aus der Praxis kalibriert wurde, um abzuschätzen, wie schnell der Tiefensauerstoff aufgebraucht würde und wie lange es dauern würde, bis gefährlich niedrige oder null Sauerstoffwerte erreicht sind.

Häufigere und längere tote Zonen in der Tiefe

In nahezu allen Seen und Szenarien erwärmten sich die Tiefen, die Anfangssauerstoffwerte sanken und die Dauer der Sommerschichtung verlänger­te sich. Unter dem hohen Erwärmungspfad stiegen die Temperaturen in der Tiefe am stärksten in nährstoffreichen Seen, und die Geschwindigkeit, mit der Sauerstoff verbraucht wurde, nahm in diesen Systemen am stärksten zu. Die Zeitspanne zwischen Beginn der Schichtung und dem Einsetzen von null Sauerstoff verkürzte sich im schlimmsten Fall um etwa einen Monat, während der Anteil des Sommers, der ohne Sauerstoff verbracht wurde, insbesondere in produktiven Seen zunahm. Bis zum Ende des Jahrhunderts würden die meisten nährstoffreichen Seen voraussichtlich den Großteil ihrer geschichteten Saison mit sauerstofffreien Tiefen verbringen, und viele klarere Seen, die früher als widerstandsfähig galten, drifteten ebenfalls in schädliche Niedrigsauerstoffzustände.

Verborgene Risiken selbst für scheinbar gesunde Seen

Die Ergebnisse zeigen, dass gering nährstoffbeladene, klare Seen nicht automatisch sicher sind. In einigen kühleren, tiefen Seen hielten hoher Ausgangssauerstoff und kürzere Sommer die Tiefen bewohnbar. In anderen jedoch, besonders dort, wo das Klima bereits warm ist, beschleunigten steigende Tiefentemperaturen den Sauerstoffverlust trotz mäßiger Nährstoffkonzentrationen. Die Studie findet außerdem große Unterschiede zwischen Seen mit ähnlichem Nährstoffstatus, bedingt durch Unterschiede in Tiefe, Form, regionalem Klima und der Stärke ihrer Schichtung. Kleinere oder flachere Seen sowie solche in wärmeren Regionen sind besonders gefährdet, weil sie weniger Sauerstoff speichern und in der Tiefe schneller erwärmen.

Was das für Wasser, Fische und Management bedeutet

Intensiverer und persistenterer Sauerstoffverlust in Seeböden hat viele Folgeeffekte. Er kann den Lebensraum für kälteliebende Fische einschränken, Nährstoffe und Metalle aus Sedimenten wieder ins Wasser freisetzen, weiteres Algenwachstum fördern und die Treibhausgasemissionen aus Seen erhöhen. Die Autorinnen und Autoren kommen zu dem Schluss, dass, auch wenn technische Maßnahmen wie Tiefenbelüftung einigen Seen von hohem Wert helfen können, die praktikabelste und breit wirkende Verteidigung darin besteht, die Nährstoffverschmutzung aus Landwirtschaft, Städten und Abwässern zu reduzieren. Durch die Senkung der Nährstoffeinträge lassen sich Seen in weniger produktiven Zuständen halten, womit sich der Sauerstoffabbau in einer sich erwärmenden Welt verlangsamt und die Trinkwasserversorgung sowie das aquatische Leben geschützt werden können, selbst wenn der Klimawandel weiter voranschreitet.

Zitation: Nkwalale, L.G.T., Rinke, K., Feldbauer, J. et al. Global lake anoxia is projected to intensify under climate change. Commun. Sustain. 1, 86 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00093-z

Schlüsselwörter: Seesauerstoff, Klimawandel, Wasserqualität, Eutrophierung, aquatische Ökosysteme