Die Zunahme der Algenpesten in den Weltmeeren

Algenblüten oder "Algenpesten" sind vor allem in den Sommermonaten in den Medien. Man liest oft über eine Zunahme der Algenpesten. Eigentlich sind Algenblüten etwas völlig Normales, wenn auch manchmal Unangenehmes:
Im Jahresverlauf ändern sich in den meisten Meeresgebieten Wassertemperaturen, Nährstoffgehalte und Sonneneinstrahlung. Bisweilen entwickeln sich bei den im Sommer höheren Temperaturen und Nährstoffgehalten riesige Algenblüten im Meer, das sind Massenvorkommen von einzelligen oder mehrzelligen Algen oder sogar von Tangen, grossen Braunalgen also.

Zur Algenpest wird die Algenblüte erst dann, wenn wir Menschen davon unangenehm betroffen sind oder geschädigt werden. Mit der Beulenpest, der gefährlichen bakteriellen Infektionskrankheit, hat sie natürlich gar nichts zu tun.

Algenblüten entwickeln sich in aller Regel nur dann, wenn mehrere Faktoren gleichzeitig perfekt zusammenpassen. Schädliche Algenblüten - Algenpesten - sind deshalb zum Glück relativ selten und bleiben meist regional beschränkt.

Grünalgen der Gattung Ulva können bisweilen in Massen auftreten und Probleme an den Küsten verursachen. Ansonsten sind sie eigentlich ganz hübsch anzusehen. Ihre Form erinnert an Salat - sie heissen auch "Meersalat".

Gründe für Algenblüten und Algenpesten

Algen, Wasser, Licht, Nährstoffe... alles muss stimmen. Die Algenblüten, die manchmal beispielsweise an der Nordküste der Bretagne auftauchen, entstehen nur unter dem gleichzeitigen Einfluss folgender Faktoren:

1. Losgelöste Grünalgen (zum Beispiel der Meersalat Ulva spec.). Wenn in einem Meeresgebiet oder an einer Küste bereits viele Algen vorkommen, die ein Potential für eine Pest entwickeln können, dann ist die erste Bedingung erfüllt.
Es braucht jedoch noch einige weitere Faktoren.

2. Starke Brandung: Bei starkem Wellengang (es benötigt nur einen kleinen Sturm) werden regelmässig Algen der Gezeitenzone vom felsigen Untergrund abgerissen und durch die sich brechenden Wellen an der Küste in Stücke zerfetzt. Die Grünalge Ulva (Meersalat) zum Beispiel kann derart zerkleinert werden, dass vom Algenkörper (Thallus) nur noch Einzelzellen übrig bleiben.
Jede dieser Zellen kann wieder zu einer ganzen Ulva auswachsen - sie wächst flächig und erreicht gut 30 x 30 cm.  Individuenzahl und Volumen der Algen können auf diese Art extrem zunehmen.

3. Viel Sonne und Wärme nach einem Sturm: Je heller die Sonne scheint, desto mehr Fotosynthese können die Grünalgen betreiben. Mehrere aufeinanderfolgende ruhige Sonnentage in den Sommermonaten heizen das flache Küstenwasser stark auf (es wird immerhin 20°C warm), was die Zellteilung und damit das Wachstum der zerkleinerten Ulva beschleunigt.

4. Klares Wasser: Im transparenten Wasser kann mehr Licht eindringen als in trübem. Dies bewirkt ein beschleunigtes Wachstum durch erhöhte Photosyntheseleistung der Algen. Ihr Volumen nimmt zu.

5. Seichte Buchten mit hellem Meeresgrund: Der helle Meeresboden reflektiert die Sonneneinstrahlung. Die im Wasser schwebenden Algen erhalten dadurch zusätzlich viel Licht von unten, was die Wachstumsrate nochmals steigert.

6. Geringer Wasseraustausch mit dem offenen Meer in Buchten: In manchen Meeresbuchten ist der Wasseraustausch trotz starken Gezeiten relativ bescheiden. Die Algen werden daher nicht ins offene Meer hinaustransportiert, sondern konzentrieren sich über Wochen in der Bucht.

7. Nährstoffe/Stickstoff: Mancherorts ist die Landwirtschaft in Küstennähe derart intensiv, dass Nährstoffe in Form von Stickstoff (Dung, Gülle, Dünger) mit dem Regenwasser vom Landesinneren ins Meer gespült werden. Es gibt mehrere tausend Viehzucht- und Artischocken-Farmen in der Bretagne.

Nährstoffe können temporär und regional auch ohne menschliches Zutun im Übermass vorhanden sein. Natürliche lokale Nährstoffquellen sind zum Beispiel abgestorbene Meeresorganismen, unterseeische Quellen, aufsteigendes Tiefenwasser oder verlandende Flussmündungen.

Sind alle diese Bedingungen gleichzeitig erfüllt, ist die Chance da, dass sich Algenpesten bilden. Innerhalb von zwei Wochen können diese gewaltige Ausmasse annehmen. Die Gezeiten spülen immer mehr der schnell wachsenden Algen an den Strand, wo sie sich auftürmen, verfaulen und giftige Gase freisetzen können.

Das Bild zeigt keine Algenpest sondern einen schönen Bestand von Grünalgen an einem Gezeitenstrand.

Warum sind die Algen denn überhaupt ein Übel?

Manche der beteiligten Algenarten können für die anderen Meeresbewohner gefährlich oder gar tödlich sein:

• Manche Algen sondern toxische Substanzen ab, die sich über die Nahrungskette in Meerestieren wie Fischen oder Muscheln anreichern. Deren Verzehr kann zu Vergiftungen führen.
  
• Andere Algen entziehen dem Umgebungswasser bei ihrer Zersetzung den Sauerstoff, es entstehen die berühmten "Todeszonen".
  
• Grossalgen häufen sich am Strand an und erzeugen beim Verfaulen giftige Gase.
  

In Extremfällen gibt es sogar fatale Unfälle

So sind in der Bretagne in den letzten Jahren

• ein Jogger beim Training,
• eine Wildschweinrotte, die auf dem Strand nach Essbarem suchte,
  
• sowie ein Pferd - der Reiter konnte sich knapp retten -
  

in den giftigen Gasen verwesender Algenhaufen ums Leben gekommen.

Globale Ozeanerwärmung als Ursache?

Da sich durch den Klimawandel nicht nur die Atmosphäre, sondern in geringerem - langsamerem - Mass auch das Meer erwärmt, liegt die Vermutung nahe, dass Algenblüten heute vermehrt auftreten. In Regionen, in denen das Meer mit Nährstoffen aus Landwirtschaft oder Abwasser belastet wird, häufen sich tatsächlich auch die Algenblüten, vor allem ist dies regional in Randmeeeren und grossen Buchten zu beobachten. Auch in der Bretagne. Eindrücklich und auch gefährlich sind die durch die Abwässer der Landwirtschaft begünstigten Massenauftreten von Grünalgen (Ulva) an den bretonischen Stränden (siehe oben).

Es gibt sehr viele, sehr unterschiedliche Algenarten; nur die allerwenigsten von ihnen können Algenpesten verursachen.

Nehmen die schädlichen Algenblüten tatsächlich zu?

Oder nehmen wir die Zunahme der Algenpesten gar nur wahr, weil häufig darüber geschrieben wird oder weil immer mehr Menschen an den Küsten leben?

Gustaaf Hallegraeff von der University of Tasmania (Australien) ist der Frage nachgegangen, ob die Häufigkeit von schädlichen Algenblüten im Meer tatsächlich zugenommen habe oder ob es sich eventuell um eine subjektiv wahrgenommene Häufung handelt. Gustaaf Hallegraeff und sein Team haben fast 10'000 Berichte über Algenblüten der letzten 33 Jahre untersucht. Die umfangreiche Studie umfasste Daten rund um die Welt.

Die Forscher kommen mit ihren Analysen zu mehreren Schlüssen:

• In Europa, Südostasien und an der amerikanischen Pazifikküste ist keine Zunahme der Häufigkeit von Algenblüten zu erkennen.
• In Mittel- und Südamerika zeigen die Daten durchaus eine Zunahme.
• An der Westküste Amerikas, um Australien und Neuseeland haben die Algenblüten abgenommen.
• Global betrachtet ist objektiv zwar keine Zunahme der Algenblüten festzustellen...aber:
• Die negativen Auswirkungen und die wirtschaftlichen Schäden der Algenblüten haben deutlich zugenommen.

Diese zunächst erstaunlichen Resultate lassen sich folgendermassen erklären:

• Früher wurden die meisten Algenblüten von den Medien und damit von der Öffentlichkeit kaum wahrgenommen.
• Früher gab es nur sehr wenige Fischfarmen und Aquakultureinrichtungen. Deshalb wurden auch praktisch keine Industrien geschädigt.
• Es wurden keine gezielten Erhebungen gemacht.

Grünalgen in einem Gezeitentümpel. Wenn die Sonne scheint, erzeugen die Algen Unmengen an Sauerstoff (Gasblasen)

Fischfarmen und Aquakultureinrichtungen in Küstennähe - und auch der Massentourismus - sind häufiger von Algenblüten betroffen als früher und die Schäden sind grösser.

Dies höchstwahrscheinlich, weil es heute ein Vielfaches solcher Einrichtungen gibt als noch vor dreissig oder fünfzig Jahren. Wenn an einem Ort eine Algenpest auftritt werden jeweils mehr Betriebe und mehr Angestellte betroffen als früher. Ausserdem leben sehr viel mehr Menschen als früher am Meer oder verbringen mehr Zeit am Meer als früher. Es gibt mehgr "Betroffene" und mehr "Zeugen".

Die “gefühlte“ Zunahme der Algenpesten lässt sich wissenschaftlich nicht erhärten und ist wohl mit den grösseren Schäden und dem verbesserten Monitoring erklärbar. Das lässt vielleicht zunächst aufatmen...

Allerdings "ist zu erwarten, dass sich das Vorkommen schädlicher Arten und ihre Auswirkungen im Laufe der Zeit lokal, regional und global verändern werden, zusammen mit den Auswirkungen, die Klima, Hydrographie und menschliche Einflüsse auf die Küstenumwelt haben“, sagt Co-Autor Henrik Enevoldsen von der Universität Kopenhagen.

Es wird sich also einiges verändern, wenn wir weiter so stark ins Meer, die Küstenbiotope und die Nährstoffverteilung der Ozeane eingreifen und die Atmosphäre weiter künstlich erwärmen. Die Mechanismen, die auf das Meer als Ganzes wirken, sind durch so viele Faktoren beeinflusst, dass wir sie noch immer nur teilweise verstehen. Umso wichtiger sind eine unabhängige und breit abgestützte Meeresforschung, ein tiefgreifender Meeresschutz und natürlich eine erhöhte Vorsicht von uns allen im Umgang mit den Küstengebieten.

Quelle: Gustaaf Hallegraeff (University of Tasmania, Australien) et al., Nature Communications Earth & Environment, doi: 10.1038/s43247-021-00178-8