Seegraswiesen sind wichtige Lebensräume und wertvolle Helfer im Kampf gegen den Klimawandel. Doch vor allem durch die Überdüngung der Meere sind sie bedroht. Ab welchem Stickstoffeintrag es für die Seegräser kritisch wird, haben nun Wissenschaftler bei einer Langzeitstudie vor der chinesischen Insel Hainan ermittelt. Dort leiten Aquakulturen schon seit Jahrzehnten ihre Abwässer ins Meer – mit fatalen Folgen für die Seegraswiesen.
Seegraswiesen wachsen in flachen Küstenmeeren weltweit und bedecken insgesamt eine Fläche von nahezu 18 Millionen Hektar. Auch in Nord- und Ostsee kommen sie vor. Die wogenden Wälder dieser Wasserpflanzen bieten vielen Meerestieren einen wichtigen Lebensraum. Fische und Schalentiere nutzen die Seegraswiesen als Kinderstube, Schildkröten und Seekühe grasen in ihnen. Mit ihren Wurzeln festigen die Seegräser zudem das Sediment am Meeresboden und verhindern so die Küstenerosion. Weil die Seegraswiesen große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid binden – mehr sogar als Regenwälder, haben sie auch für das Klima eine Bedeutung.
Durch Eutrophierung bedroht
Doch wie viele andere Küstenökosysteme sind auch Seegraswiesen stark bedroht. Seit 1980 geht ihre Fläche um rund sieben Prozent pro Jahr zurück, rund ein Viertel der Seegrasarten stehen inzwischen auf der Roten Liste. Die Ursache für den Rückgang ist neben der Erwärmung des Meerwassers, der Verdrängung durch invasive Arten und der Zerstörung durch menschliche Aktivitäten vor allem die Überdüngung der Meere. Weil Seegräser ihre Nährstoffe größtenteils über ihre Wurzeln beziehen, gedeihen sie in klarem, nährstoffarmen Wasser am besten.
Wenn jedoch die Eutrophierung zunimmt, bekommen die Seegräser zunehmend Konkurrenz von Meeresalgen. Diese überziehen ihre Blätter dann oft mit einer dichten Algenschicht, die kaum noch Licht durchlässt und die Seegräser zum Absterben bringt. Ab wann die Eutrophierung eine Schwelle erreicht, die für die Seegraswiesen fatal endet, hat nun ein Team des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) untersucht. “Es gelang uns erstmals einen Grenzwert der Stickstoffbelastung zu ermitteln, ab dem der Lebensraum Seegraswiese sich nicht mehr von diesem Umweltstress erholen kann und stirbt“, sagt Seniorautor Tim Jennerjahn.
Meer vor Hainan verrät Zusammenhänge
Möglich wurde dies, weil Jennerjahn und sein Team schon mehr als ein Jahrzehnt lang Seegraswiesen vor der Insel Hainan im südchinesischen Meer erforschen. In dieser Gegend, wie vielerorts in Südostasien, hat die Anzahl der Aquakulturanlagen vor allem für Garnelen und Zackenbarsche seit den 1980er Jahren explosiv zugenommen. Aus diesen Aquakulturen werden ständig große Mengen an nicht gefressenem Futter sowie Ausscheidungen der Tiere in die umliegenden Ozeanbereiche geschwemmt. Denn das stickstoffreiche Abwasser wird unbehandelt in das Küstenmeer abgeleitet. Dieser Nährstoffeinstrom führt zu einer Überdüngung des Wassers und beeinträchtigt die Seegraswiesen.
Wie Jennerjahn und seine Kollegen feststellten, ist die Biomasse der Seegraswiesen vor Hainan innerhalb der letzten zehn Jahre dadurch um 87 Prozent zurückgegangen. Isotopenanalyen des in den Seegrasblättern und Algen gespeicherten Stickstoffs belegten, dass dieser Nährstoff nicht mit Flüssen aus dem Inland ins Meer gelangt war, sondern direkt aus den Aquakulturen stammte. Aus Vergleichen der Stickstoffwerte, des Zustands der Pflanzen und weiterer Einflussfaktoren konnten die Forscher ermitteln, ab welchem Wert es für die Seegräser kritisch wird: “Er liegt bei einer Konzentration von 112 Mikrogramm gelöstem anorganischen Stickstoff pro Liter Wasser, der über einen Zeitraum von mindestens zehn Jahren einwirkt”, berichtet Jennerjahn.
Nach Ansicht der Wissenschaftler liefert dieser Schwellenwert nun einen wichtigen Anhaltspunkt, um vor allem in Südostasien bessere Schutzmaßnahmen für die bedrohten Seegraswiesen zu treffen.
Quelle: Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT); Fachartikel: Marine Environmental Research, doi: 10.1016/j.marenvres.2020.104986
