Eutrophierung & küstennahe Todeszonen

Düngerabschwemmung treibt Algenblüten an; deren Zersetzung zieht den Sauerstoff aus dem Wasser und schafft Todeszonen an über 700 Küstenstandorten — in den 1960ern waren es keine 50.

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Jeden Sommer verliert dort, wo der Mississippi in den Golf von Mexiko mündet, ein Meeresgebiet von der Größe New Jerseys fast seinen ganzen gelösten Sauerstoff — Fische, Garnelen und Krabben halten sich darin nicht mehr. Die Todeszone im Golf wächst und schrumpft im Jahreslauf; zuletzt lag ihr sommerlicher Höchststand bei rund 11.000 km², nach einem Rekord von 22.700 km² im Jahr 2017. Die Ursache ist keine Verschmutzung im landläufigen Sinn, sondern Dünger: Stickstoff und Phosphor aus der Abschwemmung von Feldern treiben eine gewaltige Phytoplanktonblüte an, und wenn diese abstirbt und sich zersetzt, zehrt sie den Sauerstoff auf, den das Meeresleben braucht. Derselbe Vorgang schafft Todeszonen in der Ostsee, in der Chesapeake Bay, im Eriesee, im Ostchinesischen Meer. Der Fachbegriff dafür lautet Eutrophierung.

In einem gesunden See oder Küstenmeer ist die Produktivität nährstofflimitiert: Phytoplankton wächst nur so schnell, wie das Rinnsal an gelöstem Stickstoff und Phosphor es erlaubt. Eutrophierung heißt, dass aus dem Rinnsal eine Flut geworden ist. Blüten breiten sich dann rasch aus — Algen haben Generationszeiten von Tagen —, und die stehende Biomasse, die sich sonst über eine ganze Saison verteilt, ballt sich in wenigen Wochen. Danach sterben die Zellen ab, sinken und zersetzen sich; die aerobe Zersetzung verbraucht Sauerstoff. Wo sommerliche Erwärmung eine Sprungschicht erzeugt und das Gewässer sich schichtet, kann die Tiefenschicht ihren Sauerstoff ganz verlieren und hypoxisch werden (unter rund 2 mg/l) oder vollständig anoxisch. Muscheln am Grund, bodennahe Fische und festsitzende Wirbellose sterben. Hypoxie-Ereignisse sind heute von vielen hundert Küstenstandorten weltweit dokumentiert, die betroffene Fläche hat sich seit 1960 etwa verdoppelt.

Wirksam sind allein die Eingriffe flussaufwärts. Präzisionslandwirtschaft senkt den Düngerüberschuss in Versuchsbetrieben um 20–50 %; Zwischenfruchtanbau bindet den Reststickstoff; Güllemanagement nimmt sich die Intensivtierhaltung vor; Abwasserreinigung mit biologischer Denitrifikation holt städtischen Stickstoff und Phosphor zurück. Politisch dreht sich fast alles um die Frage, wer zahlt: Nährstoffeintrag ist der klassische Fall einer diffusen Quelle, weshalb sich das Verursacherprinzip, das bei Industrieabwässern greift, hier kaum anwenden lässt. Die EU-Nitratrichtlinie und der US Clean Water Act gehen verschiedene Wege, und ausgereicht hat keiner von beiden. Erholung braucht, wo sie überhaupt eintritt, Jahrzehnte: Der Eriesee kam in den 1970er- und 80er-Jahren durch das Verbot phosphathaltiger Waschmittel wieder hoch und verschlechterte sich erneut, als die Landwirtschaft intensiver wurde; die Ostsee ist Europas schwierigster Fall.

Warum jetztDer Klimawandel verschärft die Eutrophierung gleich an mehreren Stellen. Warmes Wasser hält bei Sättigung weniger Sauerstoff; eine stärkere thermische Schichtung unterbindet die Durchmischung mit der Oberfläche; heftigere Regenereignisse spülen größere Schübe an Feldabschwemmung ins Wasser. Die schwersten je verzeichneten Blüten des Eriesees fielen auf 2011 und 2015, und die Erwärmung macht solche Extreme wahrscheinlicher. Verwandt damit ist der Sauerstoffverlust der Ozeane — der weltweite Trend zu sinkendem Sauerstoffgehalt im offenen Meer —, getrieben von demselben Muster aus Erwärmung und Schichtung; die Sauerstoffminimumzonen im östlichen Pazifik und im Indischen Ozean dehnen sich seit den 1960er-Jahren messbar aus. Ob sich das Ernährungssystem schneller von der Verschlechterung der Küstengewässer löst, als die Erwärmung das Problem zuspitzt, ist mehr und mehr die entscheidende Frage.