Gewässerzustandsbericht

 

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Hrsg. Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz

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GEWÄSSERZUSTANDSBERICHT 2010 Ökologische Bilanz zur Biologie, Chemie und Biodiversität der Fließgewässer und Seen

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GEWÄSSERZUSTANDSBERICHT 2010 Ökologische Bilanz zur Biologie, Chemie und Biodiversität der Fließgewässer und Seen in Rheinland-Pfalz Mainz, JUNI 2011

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IMPRESSUM Herausgeber: Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland-Pfalz Kaiser-Friedrich-Straße 7 55116 Mainz Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Ernährung Weinbau und Forsten Kaiser-Friedrich-Straße 1 55116 Mainz Bearbeitung: Fulgor Westermann, Dr. Jochen Fischer, Dr. Thomas Ehlscheid, Dr. Susanne Wanner, Dr. Olaf Prawitt, Peter Loch, Dr. Klaus Wendling. Mit Beiträgen von: Frank Angerbauer, Christiana Fromm, Anette Haas, Brigitte Karsten, Lothar Kroll, Christoph Linnenweber, Ralf Lorig, Rudolf May, Thomas Müllen, Dr. Thomas Paulus, Heike Rohleder, Julia Sälzer, Fritjof Schäfer Titelfoto: Morgenbach bei Trechtingshausen (Dr. Jochen Fischer) Kartographie: BG Umwelt – Aßmann und Fiegler GbR Auflage: 4000 Exemplare © 2011 Nachdruck und Wiedergabe nur mit Genehmigung des Herausgebers Gestaltung: media machine GmbH, Mainz www.mediamachine.de Diese Druckschrift wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit der Landesregierung RheinlandPfalz herausgegeben. Sie darf weder von Parteien noch von Wahlwerbern oder Wahlhelfern zum Zwecke der Wahlwerbung verwendet werden. Auch ohne zeitlichen Bezug zu einer bevorstehenden Wahl darf die Druckschrift nicht in einer Weise verwendet werden, die als Parteinahme der Landesregierung zugunsten einer politischen Gruppe verstanden werden könnte. 4

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Inhalt Vorwort 7 1. GRUNDLAGEN 8 1.1 Lebensraum Gewässer 9 1.2 Gewässer und ihre Nutzungen 18 1.3 Neue Gewässerbewertung: Der „Blick aufs Ganze“ 40 2. ÖKOLOGISCHE BILANZ DER FLIEßGEWÄSSER 50 2.1 Landesweiter Überblick 51 2.2 Die Bundeswasserstraßen: Rhein, Mosel, Saar und Lahn 68 2.3 Rheinhessen 88 2.4 Vorderpfalz, Pfälzerwald und Westrich 104 2.5 Saar-Nahe-Bergland und Untere Nahe 124 2.6 Hunsrück 138 2.7 Eifel und Gutland 152 2.8 Taunus, Westerwald und Siegerland 170 3. Ökologische Bilanz der Seen 186 3.1 Seen in Rheinland-Pfalz 18 7 3.2 Seenüberwachung und Wasserqualität 188 3.3 Maßnahmen und Fallbeispiele 193 3.4 Artenvielfalt 196 4. Tabellenanhang Bewertung der Fließgewässer-Wasserkörper in Rheinland-Pfalz 198 Bundeswasserstraßen 198 Rheinhessen 200 Vorderpfalz, Pfälzerwald, Westrich 200 Saar-Nahe-Bergland und Untere Nahe 204 Hunsrück 206 Eifel und Gutland 208 Taunus, Siegerland, Westerwald 214 5. LITERATUR und LINKS 218 6. Bildnachweis 220 7. karte Ökologischer Zustand der Gewässer in Rheinland-Pfalz, Stand 2010 Maßstab 1:220 000 Anlage 5

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Im Focus Themen Was ist Biodiversität? 17 Nutzungen und potenzielle Gefährdungen von Gewässern 19 Wirbellose als Abwasseranzeiger – ein „Klassiker“ der Gewässerbewertung 23 Was ist „Eutrophierung“? 25 Das Trophiesystem der Seen 28 Konzentrationsangaben 29 Die Aktion Blau 37 Was ist ein Wasserkörper? 41 Was bedeutet die leitbildbezogene Bewertung? 63 Gebietsfremde Arten (Neobiota) in den Wasserstraßen von Rheinland-Pfalz 78 Pflanzenschutzmitteleinträge am Beispiel der Selz 92 Der Sandbach des Pfälzerwaldes (I) 106 Der Sandbach des Pfälzerwaldes (II) 118 Gewässer ohne Wasser? 120 Die Barbenregion der Nahe 134 Aktueller Trend der Fließgewässer-Versauerung in Rheinland-Pfalz – und wie reagiert die Gewässerbiologie? 144 Das Bachneunauge 150 Flussvergiftung durch Insektizidunfall in der Prüm 2003 161 Die Äschenregion der Eifelflüsse 166 Rückkehr des Lachses in den Westerwald – Beispiel Saynbach 179 Nister und Wied – Refugien für Flussperlmuschel und Bachmuschel 181 „Seentherapie“ 192 6

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Vorwort Das Prinzip von Vorsorge und Nachhaltigkeit ist im Gewässerschutz fest verankert. Der Umgang mit Gewässern ist in der Umweltgesetzgebung schon im Grundsatz so angelegt, dass Gewässer „als Bestandteile des Naturhaushalts, als Lebensgrundlage für den Menschen, als Lebensraum für Tiere und Pflanzen sowie als nutzbares Gut zu schützen“ sind (§ 1 Wasserhaushaltsgesetz). Die Wasserwirtschaft hat die Aufgabe, sowohl die Verbesserung der Wasserqualität als auch die Entwicklung naturnaher Strukturen an den Gewässern voranzubringen. In Rheinland-Pfalz wurde in den letzten 30 Jahren im Bereich der kommunalen Abwasserbeseitigung Investitionen von ca. 7,5 Mrd. Euro getätigt. Darüber hinaus wurden von 1994 bis 2010 rund 177 Millionen Euro in die Aktion Blau und damit in die Entwicklung naturnaher Gewässer investiert. Die Ergebnisse des vorliegenden Berichts bestätigen, dass beide Handlungsfelder gleichermaßen von großer Bedeutung sind. Gerade dann, wenn Maßnahmen zu Gewässerschutz und Gewässerentwicklung ganzheitlich umgesetzt werden, fördert dies die Artenvielfalt unserer Gewässer. Dadurch wird ihr ökologischer Zustand aufgewertet und ihr dauerhafter Wert für eine nachhaltige Nutzung, für die Erholung der Bevölkerung und für ein attraktives Landschaftsbild gesteigert. Seit der letzten umfassenden Darstellung der Entwicklung rheinland-pfälzischer Fließgewässer im „Gütebericht 2000“ wurde der Gewässerschutz in Europa auf eine neue Grundlage gestellt. Die im Jahr 2000 in Kraft getretene Wasserrahmenrichtlinie der Europäischen Gemeinschaft (WRRL) hat das Erreichen des guten ökologischen und chemischen Zustandes der Gewässer zum Ziel. Hierbei wird ein ganzheitlicher Blick auf die Gewässer geworfen. Nicht nur die „Chemie muss stimmen“ sondern auch die strukturelle Qualität des Gewässers als Lebensraum. Um dies zu beurteilen, wurden Bewertungsverfahren entwickelt, in denen erstmals auch Fische und Wasserpflanzen als biologische Indika- toren eine Rolle spielen. Der ökologische Zustand ist demnach ein neuer Bewertungsmaßstab, der über die klassische Gewässergütebestimmung hinausgeht. Im vorliegenden „Gewässerzustandsbericht 2010“ werden die rheinland-pfälzischen Fließgewässer und Seen gemeinsam dargestellt und die Ergebnisse der ökologischen und chemischen Zustandsbewertung vorgestellt. Ein weiterer Akzent bezieht sich auf die Biodiversität der Gewässer. Während im bundesweiten Durchschnitt nur ca. 10 % der Fließgewässer einen guten oder sehr guten ökologischen Zustand aufweisen, haben in Rheinland-Pfalz bereits heute über 27 % einen guten oder sehr guten ökologischen Zustand. Damit liegt Rheinland-Pfalz im bundesweiten Vergleich im Spitzenbereich. Trotzdem müssen in den nächsten 16 Jahren 73 % der Fließgewässer und 14 von 16 Wasserkörpern bei den Seen in den guten Zustand überführt werden, damit die Anforderungen nach WRRL bis 2027 erfüllt werden. Dabei sind die Themen Nährstoffbelastung und Strukturdefizite von großer Bedeutung. Der Gewässerzustandsbericht möchte neben der „nüchternen“ Fachinformation aber auch das emotionale Interesse der Leserinnen und Leser für den Natur- und Erlebnisraum Gewässer wecken. Denn eines sollten wir uns bewusst machen: Gewässerschutz und Gewässerentwicklung schaffen Lebensqualität! Im Verbund aller am Gewässerschutz interessierten und engagierten Akteure wird es langfristig möglich sein, unsere Gewässer zu einem guten Zustand zu entwickeln und so nachhaltig zu bewirtschaften, dass auch künftige Generationen die Schönheit und Vielfalt der Bäche, Flüsse und Seen in Rheinland-Pfalz erleben können. In diesem Sinne wünsche ich allen Leserinnen und Lesern eine interessante und aufschlussreiche Lektüre! Ihre Ulrike Höfken Ministerin für Umwelt, Landwirtschaft, Ernährung, Weinbau und Forsten 7

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1. GRUNDLAGEN Fließgewässer: Lebensadern der Landschaft 8

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1.1 Lebensraum Gewässer 1.1.1 Lebensgemeinschaften in unseren Bächen und Flüssen Der Anblick von Fließgewässern aus der Vogelperspektive hat ihnen die Bezeichnung „Lebensadern der Landschaft“ eingebracht. Nicht nur im bildhaften Sinne, sondern auch hinsichtlich ihrer Funktionen ist dies ein durchaus passender Vergleich. Fließgewässer stellen ein Stoff- und Energietransportsystem dar, in dem unter der Beteiligung der aquatischen Flora und Fauna sowie zahlloser Mikroorganismen wichtige Stoffumsätze im Gang sind („Fluss-Kontinuum-Konzept“). Aber im gerichteten Wasserstrom wird kein Prozess da vollendet, wo er begann. Vielmehr werden Stoffkreisläufe mit der Strömung zu „Stoffspiralen“ auseinander gezogen. Auch die Ausbildung abschnittstypischer Lebensgemeinschaften (Biozönosen) lässt sich nur im Längsverlauf des Flusses verstehen. Im Folgenden sind die wichtigsten Umsatzprozesse und ihre Akteure von der Quelle bis zur Mündung dargestellt: Hinsichtlich ihres Energie- und Sauerstoffhaushaltes sind Quellen und kleine Bäche nahezu vollständig von den Einträgen aus ihrer Umgebung abhängig. So stellt das Falllaub der sie beschattenden Ufergehölze die wichtigste Energie- und Nahrungsquelle dar. Dieses grobe pflanzliche Material wird von Bachflohkrebsen, Köcherfliegen, Steinfliegen u. a. gefressen und dabei zerkleinert. Was zurück bleibt, ist immer noch groß und energiereich genug, um filtrierende und Feinmaterial sammelnde Organismen zu ernähren. Zu den „Filtrierern“ des Bergbaches gehören z. B. Kriebelmücken und die kleinen Erbsenmuscheln. Der Ernährungstyp des „Sammlers“ ist unter den Driftnetze bauenden Köcherfliegenlarven verbreitet. Die abschließende Zerlegung der organischen Reste in ihre Nährstoffbestandteile erfolgt durch Pilze und Mikroorganismen und geschieht unter Verbrauch von Sauerstoff. Diese „Mineralisierung“ organischer Stoffe entspricht der Selbstreinigung des Gewässers. Der verbrauchte Sauerstoff wird auf physikalischem Wege sofort wieder zurück gewonnen. In den steinigen „Rauschestrecken“ des steilen Kerbtales wird permanent Luftsauerstoff in die fließende Welle eingewirbelt. Ephemera danica - eine große Eintagsfliegenart, deren Larve ein typischer Fließgewässerbewohner ist. Im Bild das frisch geschlüpfte und geflügelte Insekt. 9

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Zerkleinerer: Der Bachflohkrebs Gammarus fossarum ist ein Besiedler kleiner Bäche, in denen er Falllaub zerkleinert. Sammler: Die Köcherfliege Hydropsyche dinarica lebt in kalten Bergbächen. Sie spannt ein Driftnetz in der Strömung. Filtrierer: Schwämme leben in Flüssen, wo sie Schwebstoffe aus dem Wasser filtrieren. 10

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Die Lebensgemeinschaft des Bergbaches setzt sich also aus einer breiten Basis aus „Zerkleinerern“, einem Mittelbau aus „Sammlern“ und „Filtrierern“ sowie zu einem kleineren Anteil aus „Räubern“ am Ende der Nahrungspyramide zusammen. Naturgemäß ist der Räuberanteil gering. Im Bach zählen u. a. die Bachforelle, die Groppe, große Steinfliegenarten sowie die Larven einiger Köcherfliegen- und Großlibellenarten zu dieser Gruppe. Beim Übergang zum Fluss ändert sich der Stoff- und Energiehaushalt grundlegend. Das Gewässer kann nun selbst pflanzliche Biomasse aufbauen (Primärproduktion) und Sauerstoff produzieren. Dies hängt damit zusammen, dass sich das Gewässerbett im Längsverlauf aufweitet und infolgedessen Beschattung und Blatteintrag durch Ufergehölze an Bedeutung verlieren. Das bessere Licht- und Nährstoffangebot (aus dem Mineralisierungsprozess) stimuliert das Wachstum der Algen am Gewässergrund (Phytobenthos) und der Wasserpflanzen. Bei der Fotosynthese entziehen die Pflanzen dem Wasser Kohlendioxid (gelöst als Kohlensäure) und produzieren Sauerstoff. Dadurch steigen pHWert und Sauerstoffgehalt am Tage an. Aber auch Pflanzen müssen atmen, um ihren Energiebedarf zu decken. Während sie am Tag mehr Sauerstoff produzieren als sie veratmen, sind sie in der Nacht reine Sauerstoffverbraucher und geben Kohlendioxid ab (Dunkelatmung). Dadurch entstehen die für Flüsse charakteristischen tagesperiodischen Schwankungen des Sauerstoffgehaltes und des pH-Wertes. Die Algen ändern dabei nicht nur den Stoffhaushalt des Gewässers, sie schaffen auch die Lebensgrundlage für die große Gruppe der Weidegänger (z. B. Schnecken, zahlreiche Wasserinsekten aber auch die Fischart Nase). Sie sind neben den Filtrierern und Sammlern der wichtigste Ernährungstyp im Fluss. Die Zahl der Zerkleinerer geht dagegen zurück. In den großen Strömen und in aufgestauten Flüssen sind die Gewässertiefe und die Aufenthaltszeiten des Wassers so groß, dass sich ein Flussplankton in der Wassersäule entwickeln kann. Mit dem Auftreten von Schwebealgen (Phytoplankton) entsteht eine neue Nahrungsquelle, die zunächst durch das Zooplankton (z. B. Rädertierchen, Kleinkrebse, Muschellarven, große Einzeller) aber auch von filtrierenden Muscheln, Schwämmen und Moostierchen sowie Sammlern organischer Feinpartikel genutzt wird. Sie stellen nun das Gros der Ernährungstypen dar. Aufgrund der größeren Tiefe des Gewässers und der zeitweiligen Lichtlimitierung durch das Phytoplankton oder durch mineralische Trübstoffe ist der Anteil des Phytobenthos an der Primärproduktion häufig geringer als der des Phytoplanktons. Die beschriebene Abfolge an Lebensgemeinschaften ist aber auch Ausdruck naturraumtypischer Strukturbildungsvorgänge im Gewässerlängsverlauf (Hydromorphologie). Von der Quelle bis zur Mündung wird der Untergrund abgetragen, als Sediment transportiert, zerkleinert, um- und schließlich abgelagert. Im Wechselspiel von abnehmendem Gefälle und zunehmendem Abfluss entstehen so die charakteristischen Talformen und Gewässerbettausprägungen, die eine Vielzahl an unterschiedlichen Lebensraumstrukturen (Habitate) erzeugen. Durch die von einer natürlichen Überschwemmungsdynamik getriebene vielfältige Verzahnung von Land und Wasser erreicht dieser Strukturreichtum in breiten Flussauen und Mündungsdeltas seinen Höhepunkt in den Binnengewässern. Strukturelle Vielfalt ist die Grundlage für eine artenreiche aquatische Flora und Fauna (Biodiversität, s. Kap. 1.1.3). 11

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1.1.2 Lebensgemeinschaften in unseren Seen Die im Vergleich zu Fließgewässern fehlende Strömung hat in Seen entscheidenden Einfluss auf die Ausprägung der Lebensgemeinschaft der hier vorkommenden Tiere und Pflanzen. Dies zeigt sich bereits am Beginn der Nahrungskette bei den Wasserpflanzen und dem Phytoplankton. Auch bei den höheren Wasserpflanzen können sich in Seen Arten etablieren, die nur unter Stillgewässerbedingungen existieren können. Hierzu gehören beispielsweise Schwimmblattpflanzen wie Wasserlinsen, Teich- oder Seerosen. Das reiche pflanzliche Leben in Seen bietet gute Bedingungen für die nächste Stufe der Nahrungskette, die tierischen Planktonorganismen Phytoplankton: Massenentwicklungen der Hornalge Ceratium führen zu einer Braunfärbung von Seen. Die Teichrose Nuphar lutea wächst in nährstoffreichen Seen. Kennzeichen der Planktonorganismen ist, dass sie zwar zu gewissen aktiven Schwimmbewegungen in der Lage sein können, diese jedoch nicht ausreichen, um sich gegen Wasserströmungen zu bewegen. Daher liegt es auf der Hand, dass Stillgewässerbedingungen für die meisten Planktonorganismen vorteilhafter sind als starke Strömungen. So wachsen in Seen bei der gleichen Konzentration des wichtigsten Nährstoffs Phosphor erheblich mehr Planktonalgen heran als in Fließgewässern, die meist noch zusätzlich durch Uferbewuchs beschattet sind. (Zooplankton), die sich vom Phytoplankton ernähren und in den Wasserpflanzenbeständen vor Fressfeinden verstecken können. Typische Zooplankton-Vertreter sind z. B. Wasserflöhe (Daphnien) und Ruderfußkrebse (Copepoden). Zu den Fressfeinden des Zooplanktons gehören neben den Fischen auch die Larven der Büschelmücke Chaoborus. Diese führen ausgeprägte tagesperiodische Vertikalwanderungen in der Wassersäule durch, um ihren Fressfeinden unter den Fischen auszuweichen. Sie können tagsüber im Sediment eingegraben verharren und die dort herrschenden, sauerstofffreien Verhältnisse tolerieren. Im Schutze der Dunkelheit steigen sie in die Freiwasserzone (Pelagial) auf, um das dort vorkommende Zooplankton zu fressen. 12

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Wasserfloh Süßwasserqualle Puppe einer Büschelmücke Ein weiterer Fressfeind des Zooplanktons ist die Süßwasserqualle Craspedacusta sowerbii, die in stehenden und langsam fließenden wärmeren Gewässern immer wieder Erstaunen bei denjenigen hervorruft, die sie erstmals zu Gesicht bekommen (in Rheinland-Pfalz z. B. im Speyerlachsee). Sie wurde im 19. Jahrhundert aus Ostasien nach Europa eingeschleppt und erreicht einen Durchmesser von bis zu 2,5 cm. Obwohl der Rand ihres Schirms genau wie bei den aus dem Meer bekannten Feuerquallen mit zahlreichen Nesselfäden besetzt ist, können diese die Haut von Menschen nicht durchdringen, so dass Badende bei einer Berührung kein Brennen verspüren. Am oberen Ende der Nahrungskette stehen die Fische und fischfressende Vögel wie der Eisvogel oder der Kormoran. Die Fischarten unserer Seen sind – von wenigen Ausnahmen abgesehen – allesamt Arten, die auch in Fließgewässern vorkommen. Dabei fehlen in Seen die strömungsliebenden Arten wie beispielsweise Lachse, Forellen oder Barben. 13

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Rotauge Hecht frisst Rotauge Flussbarsch Die Fischgemeinschaft, die sich natürlicherweise in Seen ausbildet, wird maßgeblich von der Seegröße und -tiefe, dem Nährstoffgehalt (Trophiegrad) sowie der Ausdehnung des Schilfund Wasserpflanzengürtels bestimmt. Mit zunehmender Seefläche steigt die Artenvielfalt, da die Anzahl an verschiedenen Lebensräumen zunimmt. Mit der Ausdehnung des Schilf- und Wasserpflanzengürtels vergrößert sich der Lebensraum für Hechte und Rotfedern, die auf diesen Lebensraum angewiesen sind. In den meisten unserer tieferen Seen sind das Rotauge und der Flussbarsch die natürlicherweise häufigsten Fischarten. Durch menschliche Eingriffe wie die künstliche Nährstoffanreicherung (Eutrophierung) kann sich die Artengemeinschaft aber auch zugunsten der an sehr nährstoffreiche Verhältnisse angepassten Brachsen verschieben. Neben der Größe, der Tiefe, der Trophie und der Anzahl der verschiedenen Lebensräume prägt eine ganz besondere Eigenschaft des Wassers die Lebensgemeinschaften in den stehenden Gewässern der gemäßigten Breiten: Süßwasser hat bei 4°C seine höchste Dichte und ist somit bei dieser Temperatur am schwersten. Wenn die Wassertemperatur im Frühjahr und Herbst bei eben jenen 4°C liegt, ist das Wasser im ganzen See gleich schwer und zirkuliert unter Windeinwirkung sehr leicht. Im Sommer dagegen wird das Wasser an der Oberfläche durch die Sonne erwärmt. In der Folge liegt warmes und somit leichtes Oberflächenwasser auf kaltem Tiefenwasser, getrennt durch eine Schicht mit einem steilen Temperaturgradienten, die sogenannte Sprungschicht. Diese Schichtung ist sehr stabil und wird auch unter starker Windeinwirkung nicht aufgebrochen. Jeder, der im Badesee 14

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See im Frühjahr/Herbst See im Sommer See im Winter einmal wenige Meter tief getaucht ist, wird dieses Phänomen bereits beobachtet haben. Ganz ähnlich verhält sich der See auch im Winter. Hier kühlt das Oberflächenwasser auf unter 4°C ab und wird dadurch leichter. Es liegt hierdurch stabil oberhalb des 4°C „warmen“, schwereren Tiefenwassers. Aufgrund dieser sogenannten Dichteanomalie des Wassers gefrieren Seen zuerst an der Oberfläche. Diese saisonal auftretende Einschichtung der Seen hat auch Auswirkungen auf ihren Sauerstoff- und Nährstoffhaushalt. Wenn der See stabil geschichtet ist, sinken abgestorbene Tiere und Pflanzen – vorwiegend mikroskopisch kleine Algen – von der Oberfläche in die Tiefe, wo sie zersetzt werden. So werden die in ihnen enthaltenen Nährstoffe (z. B. Phosphor und Stickstoff) mit in das Tiefenwasser transportiert. Hierdurch kommt es an der Oberfläche letztlich zu einer Nährstoffverarmung und im Tiefenwasser zu einer Nährstoffanreicherung. Umgekehrt verhält es sich mit dem Sauerstoff. Die ins Tiefenwasser eingetragene Biomasse wird hier unter Sauerstoffverbrauch abgebaut; durch die stabile Temperaturschichtung wird aber von der Oberfläche kein neuer Sauerstoff nachgeliefert. In nährstoffreichen Seen mit hoher Biomasseproduktion kommt es daher während der sommerlichen Stagnationsphase zu einer völligen Sauerstoffverarmung des Tiefenwassers, manchmal bereits im Frühsommer. Die sauerstofffreien Bereiche stellen dann nur noch für sehr wenige Organismen einen geeigneten Lebensraum dar. 15

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