Algenblüte

Als Algenblüte (gelegentlich auch Wasserblüte oder Algenpest[1]) bezeichnet man eine plötzliche, massenhafte Vermehrung von Algen oder Cyanobakterien (Blaualgen) in einem Gewässer. Durch die Algenblüte färbt sich die Wasseroberfläche grün, in besonderen Fällen auch blau oder rot (Rote Flut oder Rote Tide), das Wasser wird trüb und „wolkig“. Ursache ist meist eine Überdüngung des Gewässers mit Phosphat. Der englische Ausdruck red tide, eingedeutscht[2] zu Rote Tide, wird dabei für Algenblüten allgemein, unabhängig von der konkreten Verfärbung, verwendet, also nicht nur bei roter Färbung.[3]

Badeverbot wegen Algenblüte

Algenblüte in einem Kanal

Beschreibung

Algenblüte im Atlantik

Rote Flut vor der Küste San Diegos

Im engeren Sinn spricht man von Algenblüten bei der Massenentwicklung jeweils einer einzelnen Algenart bzw. Cyanobakterienart, die sich durch ihre Fähigkeit auszeichnet, sich unmittelbar an oder unter der Wasseroberfläche anzusammeln. Das kann, wie bei verschiedenen Cyanobakterienarten (Microcystis sp., Oscillatoria sp., Anabaena sp. etc.) durch Auftrieb geschehen, oder, wie bei etlichen begeißelten Algenarten (Karenia brevis, Euglena sp., Oocystis sp. etc.) durch aktives Aufsuchen der Oberfläche. Das Augentierchen Euglena sanguinea kann dabei die Oberfläche feuerrot färben, eine Oscillatoria-Art (O. rubescens) blut- bis himbeerrot, eine Microcystis-Art himmelblau. Die Bezeichnung „Blüte“ liegt dann nahe.

Bei Algenblüten wird das Licht bereits an der Oberfläche stark geschwächt, so dass nur noch bis zu geringen Tiefen ausreichend Licht für die Photosynthese vorhanden ist. Darunter wird sowohl durch die absinkenden Algen als auch durch die vermehrt wachsenden Konsumenten Sauerstoff verbraucht. Näheres hierzu siehe bei Ökosystem See und bei Eutrophierung.

Darüber hinaus produzieren die Algen und Cyanobakterien häufig toxische Substanzen, die für Lebewesen im See und auch Badende gefährlich sein können (zum Beispiel Algentoxine und Microcystine). Bei der Massenvermehrung toxischer Algen spricht man von einer schädlichen Algenblüte (englisch harmful algal bloom, kurz HAB) oder toxischen Algenblüte.[4]

Aktuelle Entwicklungen

Großskalige Algenblüten in Ozeanen gehen auf nährstoffreiche Meeresströmungen und Upwelling-Effekte zurück. Im Persischen Golf und Golf von Oman kam es 2009 (seit Dezember 2008) zu einer massiven Algenblüte durch den Dinoflagellaten Cochlodinium polykrikoides, die zu Fischsterben in natürlichen Populationen und Fischfarmen, Schäden an den Korallenriffen und Problemen bei der Trinkwassergewinnung über Meerwasserentsalzungsanlagen in der gesamten Region führte. Insgesamt waren etwa 1200 Kilometer Küstenlinie betroffen. Frühere Algenblüten im Golf von Oman durch Noctiluca scintillans hatten dort bereits 25-mal zu Fischsterben geführt. Sowohl Häufigkeit wie Stärke der Algenblüten in der Region scheinen zuzunehmen. Wesentliche Ursache scheint zu sein, dass der durch eine Wirbelströmung verursache natürliche Auftrieb von nährstoffreichem Tiefenwasser durch lokale Meeresverschmutzung und Einschleppung gebietsfremder Dinoflagellaten-Arten noch verstärkt worden ist.[5]

Durch den Anstieg der Gewässertemperaturen infolge der globalen Erwärmung ist mit einer weiteren Zunahme von Algenblüten in Seen und in den Meeren, dort vor allem in den gemäßigten Breiten in Küstennähe, zu rechnen.[6][7] Beispielsweise bewirkte die marine Hitzewelle „The Blob“, die 2014–2016 vor der Westküste der USA auftrat, eine Blüte giftiger Kieselalgen, die die Fischerei mehrere Monate lang unmöglich machte.[8][9] In der Arktis kommt es durch den Rückgang des Meereises zu häufigeren Algenblüten, in Muscheln und Meeressäugern wurden dort höhere Belastungen durch Algentoxine festgestellt.[10] Da Cyanobakterien ihrerseits wieder das starke Treibhausgas Methan produzieren, besteht die Möglichkeit, dass es zu einem selbstverstärkenden Effekt kommt, bei der die Erderwärmung zunächst mehr Algenblüten auslöst, die ihrerseits wieder über stärkere Methanproduktion den Klimawandel verstärken.[11] Zudem verursacht der Klimawandel zunehmend häufigere extremere Waldbrände, welche zu Algenblüten führen können und führten.[12]

Siehe auch

Blutschnee

Weblinks

Commons: Algenblüte – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

IOC-UNESCO Harmful Algae Information System
Harmful AlgaleEvent Database (HAEDAT), Datenbank der Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) zu schädlichen Algenblüten

Einzelnachweise

Duden – Algenpest – Rechtschreibung, Bedeutung, Definition, Herkunft. In: duden.de. Abgerufen am 15. September 2021.
Eintrag zu Algenblüte. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 4. Juni 2020.
Tomotoshi Okaichi: Red Tide Phenomena. In: Tomotoshi Okaichi (Hrsg.): Red Tides. Terra Scientific Publisher, Tokyo and Kluwer Academic Publishers, Dordrecht etc. 2003. ISBN 1-4020-1512-7, S. 7 (englisch).
Harmful Algal Blooms, A Compendium Desk Reference – Beschreibung. John Wiley & Sons, abgerufen am 18. Oktober 2019 (englisch).
Mindy L. Richlen, Steve L. Morton, Ebrahim A. Jamali, Anbiah Rajan, Donald M. Anderson (2010): The catastrophic 2008–2009 red tide in the Arabian gulf region, with observations on the identification and phylogeny of the fish-killing dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides. Harmful Algae 9: 163–172. doi:10.1016/j.hal.2009.08.013 (englisch).
O'Reiley et al.: Rapid and highly variable warming of lake surface waters around the globe. In: Geophysical Research Letters. 2015, doi:10.1002/2015GL066235 (englisch).
Karen M. Brandenburg, Mandy Velthuis, Dedmer B. Van de Waal: Meta‐analysis reveals enhanced growth of marine harmful algae from temperate regions with warming and elevated CO₂ levels. In: Global Change Biology. Mai 2019, doi:10.1111/gcb.14678 (englisch).
Vera L. Trainer u. a.: Pelagic harmful algal blooms and climate change: Lessons from nature’s experiments with extremes. In: Harmful Algae. Mai 2019, doi:10.1016/j.hal.2019.03.009 (englisch).
Volker Mrasek: Marine Hitzewelle „The Blob“ – Todesurteil für Meeresbewohner. Deutschlandfunk, 8. Juni 2018, abgerufen am 7. März 2019.
Arctic Monitoring and Assessment Programme (Hrsg.): Arctic Climate Change Update 2019 – An Update to Key Findings of Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) 2017. Mai 2019, S. 6 (englisch, amap.no [PDF; 2,2 MB]).
M. Bižić: Aquatic and terrestrial cyanobacteria produce methane. In: Science Advances. Band 6, 2020, doi:10.1126/sciadv.aax5343 (englisch).
Weiyi Tang, Joan Llort, Jakob Weis, Morgane M. G. Perron, Sara Basart, Zuchuan Li, Shubha Sathyendranath, Thomas Jackson, Estrella Sanz Rodriguez, Bernadette C. Proemse, Andrew R. Bowie, Christina Schallenberg, Peter G. Strutton, Richard Matear, Nicolas Cassar: Widespread phytoplankton blooms triggered by 2019–2020 Australian wildfires. In: Nature. 597, Nr. 7876, September 2021, ISSN 1476-4687, S. 370–375. doi:10.1038/s41586-021-03805-8.

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[1] Duden – Algenpest – Rechtschreibung, Bedeutung, Definition, Herkunft. In: duden.de. Abgerufen am 15. September 2021.

[2] Eintrag zu Algenblüte. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 4. Juni 2020.

[3] Tomotoshi Okaichi: Red Tide Phenomena. In: Tomotoshi Okaichi (Hrsg.): Red Tides. Terra Scientific Publisher, Tokyo and Kluwer Academic Publishers, Dordrecht etc. 2003. ISBN 1-4020-1512-7, S. 7 (englisch).

[4] Harmful Algal Blooms, A Compendium Desk Reference – Beschreibung. John Wiley & Sons, abgerufen am 18. Oktober 2019 (englisch).

[5] Mindy L. Richlen, Steve L. Morton, Ebrahim A. Jamali, Anbiah Rajan, Donald M. Anderson (2010): The catastrophic 2008–2009 red tide in the Arabian gulf region, with observations on the identification and phylogeny of the fish-killing dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides. Harmful Algae 9: 163–172. doi:10.1016/j.hal.2009.08.013 (englisch).

[6] O'Reiley et al.: Rapid and highly variable warming of lake surface waters around the globe. In: Geophysical Research Letters. 2015, doi:10.1002/2015GL066235 (englisch).

[7] Karen M. Brandenburg, Mandy Velthuis, Dedmer B. Van de Waal: Meta‐analysis reveals enhanced growth of marine harmful algae from temperate regions with warming and elevated CO₂ levels. In: Global Change Biology. Mai 2019, doi:10.1111/gcb.14678 (englisch).

[8] Vera L. Trainer u. a.: Pelagic harmful algal blooms and climate change: Lessons from nature’s experiments with extremes. In: Harmful Algae. Mai 2019, doi:10.1016/j.hal.2019.03.009 (englisch).

[mrasek2018-9] Volker Mrasek: Marine Hitzewelle „The Blob“ – Todesurteil für Meeresbewohner. Deutschlandfunk, 8. Juni 2018, abgerufen am 7. März 2019.

[10] Arctic Monitoring and Assessment Programme (Hrsg.): Arctic Climate Change Update 2019 – An Update to Key Findings of Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) 2017. Mai 2019, S. 6 (englisch, amap.no [PDF; 2,2 MB]).

[11] M. Bižić: Aquatic and terrestrial cyanobacteria produce methane. In: Science Advances. Band 6, 2020, doi:10.1126/sciadv.aax5343 (englisch).

[12] Weiyi Tang, Joan Llort, Jakob Weis, Morgane M. G. Perron, Sara Basart, Zuchuan Li, Shubha Sathyendranath, Thomas Jackson, Estrella Sanz Rodriguez, Bernadette C. Proemse, Andrew R. Bowie, Christina Schallenberg, Peter G. Strutton, Richard Matear, Nicolas Cassar: Widespread phytoplankton blooms triggered by 2019–2020 Australian wildfires. In: Nature. 597, Nr. 7876, September 2021, ISSN 1476-4687, S. 370–375. doi:10.1038/s41586-021-03805-8.