Wissensteil:
Ökologisch kann man Flüsse und Seen als selbstständige Ökosysteme oder als Teile der sie umgebenden Systeme betrachten: Als Bestandteile eines Waldes, einer Kulturlandschaft oder der Tundra. Die Wissenschaft, die sich mit der Ökologie der Binnengewässer beschäftigt, ist die Limnologie.
Teiche und Seen sind Modellsysteme für ökologische Untersuchungen. Die Seen Nordamerikas und Mitteleuropas sind besonders gut untersuchte Ökosysteme. Sie sind alle recht jung: sie entstanden erst vor 10.000 bis 20.000 Jahren, nach der letzten großen Eiszeit. Im Gegensatz zu den meisten anderen Lebensräumen sind sie gekennzeichnet durch überschaubare Größe, klare Abgrenzung, und eine relativ kurze Lebensdauer. Als Ökosysteme sind sie jedoch von der umgebenden Landschaft abhängig, ihr Stoff- und Energiehaushalt ist vom Einzugsgebiet ihrer Zuflüsse geprägt. Gewässer werden nach dem Nährstoffangebot bestimmten Trophiestufen zugeordnet. Man bezeichnet sie als oligotroph (nährstoffarm), mesotroph (mittleres Nährstoffangebot), eutroph (nährstoffreich), polytroph (sehr nährstoffreich) oder hypertroph (extrem nährstoffreich). Eutrophe Seen sind eher flach. Sie haben breite dicht mit Röhricht bewachsene Uferstreifen. Das Wasser ist reich an Nährstoffen. Pflanzliches und tierisches Plankton entwickeln sich üppig. Massenentwicklungen von Cyanobakterien (Blaualgen) verringern die Eindringtiefe des Lichts ins Wasser und bewirken dadurch den Verlust der photosynthetisch aktiven Pflanzen am Grund des Sees. Als Nahrungsquelle sind Cyanobakterien kaum zu verwerten. Wenn der Wind sie in Massen an die Strände treibt, faulen sie dort. In Flachwasserbereichen kann das unbedeckte Sediment durch Turbulenzen leichter aufgewirbelt werden, wodurch die Trübung des Gewässers weiter zunimmt. Für zahlreiche Fischarten bedeutet das Fehlen der Unterwasservegetation den Verlust ihrer Laichplätze, sie können sich nicht mehr fortpflanzen und sterben aus. Wenn organische Verbindungen durch Lebewesen abgebaut werden, so wird dabei Sauerstoff verbraucht.
Die Menge an Sauerstoff, die von Mikroorganismen benötigt wird, kann man als Maß für die Belastung eines Gewässers mit biologisch abbaubaren organischen Stoffen verwenden. Meist wird der Wert BSB5 angegeben; das ist die Sauerstoffmenge, die von einem Liter Abwasser im Verlauf von fünf Tagen bei 20 °C im Dunkeln verbraucht wird. Die durchschnittlich pro Einwohner und Tag anfallende Abwassermenge entspricht einem BSB5 Wert von 72 g Sauerstoff. Diese Menge bezeichnet man als Einwohnergleichwert.
Verschiedene Maßnahmen wurden angewandt, um eutrophierte Seen zu sanieren oder sie wenigstens vor dem Umkippen zu bewahren:
- Faulschlamm wird ausgebaggert.
- Algen werden abgeerntet und entfernt.
- Planktonverzehrende Fischarten werden eingesetzt, um die Dichte des Zooplanktons zu verringern.
- Der See wird belüftet. Künstliche Sauerstoffzufuhr fördert die Mineralisierung der organischen Substanz, führt dabei jedoch zur Anreicherung von Pflanzennährstoffen.
- Durch Tiefenwasserableitung wird erreicht, dass nicht (nur) das Oberflächenwasser aus dem See fließt, sondern (auch) Wasser aus tiefen Bereichen des Sees, wo das Wasser besonders nährstoffreich und sauerstoffarm ist.
- Eine Ringleitung sammelt alle Abwässer ein, führt sie um den See herum und leitet sie in einen Fluss ein.
- Dreistufige Kläranlagen im gesamten Einzugsbereich des Sees entfernen Phosphat und Nitrat aus dem Abwasser.
- Die Landwirtschaft im Einzugsbereich des Gewässers wird extensiviert. Das Ausbringen von Natur- und Kunstdünger wird eingeschränkt.
- Der Verzicht auf phosphathaltige Waschmittel hat sich schon weitgehend durchgesetzt.
