Vortrag: Nährstoffdynamik im Seeburger See

Am 8. Dezem­ber 2017 hielt Frau Dr. Heim von der Fakultät für Geowis­senschaften und Geo­gra­phie der Uni­ver­sität Göt­tin­gen einen Vor­trag zum The­ma „Nährstoff­dy­namik im Seeanger und See­burg­er See“.

Zuhör­er waren die Bio-Leis­tungskurse des 12. Jahrgangs. Frau Dr. Heim erläuterte in ihrem Vor­trag die Phos­phat­dy­namik in Zusam­men­hang mit den seit 2005 gehäuft auftre­tenden Algen­blüten, die zu Bade­ver­boten führten. Mit ein­er Gruppe Stu­den­ten unter­suchte sie ver­schieden­ste Stan­dorte rund um den See­burg­er See, von der Aue-Quelle bis zum See, im Jahr 2016 sowie 2017. Auf der Grund­lage dieser Unter­suchun­gen wer­den Maß­nah­men zur Sanierung des See­burg­er Sees mit der Unteren Naturschutzbe­hörde und dem Zweck­ver­band See­burg­er See disku­tiert.

Weit­er­führende und ver­tiefende Infor­ma­tio­nen

Vortrag zur Nährstoffdynamik im Seeanger und Seeburger See

Im Süden Nieder­sach­sens im Land­kreis Göt­tin­gen befind­et sich der See­burg­er See. Er gehört im West­en zur Gemeinde See­burg und im Osten zur Gemeinde Bern­shausen. Die Aue fließt von West­en nach Osten durch den See, dann in die Suh­le und dann in die Rhume. Ent­standen ist der See vor cir­ca 10.000 Jahren als Erd­fallsee durch Auswaschung eines Stein­salz­s­tocks aus der Zech­steinzeit. Unter Naturschutz ste­ht der See­burg­er See seit 1976.

2005 gab es die erste Algen­blüte im See­burg­er See. Mögliche Ursachen wur­den 2016/2017 näher unter­sucht.

Phos­phat ist ein das Algenwach­s­tum begren­zen­der Min­i­mum­fak­tor. Durch den Ver­gle­ich der Mess­werte an ver­schiede­nen Proben-Stan­dorten fiel auf, dass der Phos­phat­ge­halt im Sep­tem­ber 2016 kurz vor dem Zufluss der Aue in den See­burg­er See sehr stark anstieg und erst wieder nach dem Abfluss des Sees abnahm. Die Ursache für die hohen Phos­phat­ge­halte war stark­er Regen, der eine Über­flu­tung des Gras­es des Seeangers und auch der Aue mit sich brachte, da das Wehr vor dem See­burg­er See den raschen Ablauf des Wassers ver­hin­derte. Durch die nicht vorhan­dene Strö­mung entwick­el­ten sich auf­grund von Sauer­stoff­man­gel Fäul­nis­prozesse, wodurch Nitra­tio­nen (NO3-) in Ammo­ni­u­mio­nen (NH4+) umge­wan­delt wur­den. Durch die anaer­oben Bedin­gun­gen wurde zusät­zlich lös­lich­es Phos­phat aus dem Sed­i­ment freige­set­zt, sodass der hohe Nährsalzge­halt zusät­zlich ver­stärkt wurde.

Unter einem Mikroskop wur­den die Algen, die die Algen­blüte her­vor­rufen, näher unter­sucht. Dabei wurde fest­gestellt, dass es sich um Blaual­gen oder Cyanobak­te­rien han­delt.

Beson­ders das Cyanobak­teri­um Micro­cys­tis ist gefährlich für Men­schen, ins­beson­dere für Kleinkinder, denn Micro­cys­tis schei­det ein Ner­vengift aus, das den Atem­muskel block­iert und im schlimm­sten Fall, d.h. ab ein­er gewis­sen Konzen­tra­tion, zum Tod führen kann.

Wieso ist aber vor der im August auftre­tenden Algen­blüte der Cyanobak­te­rien zuerst im Früh­jahr ein ver­mehrtes Wach­s­tum von Grü­nal­gen zu beobacht­en? Das lässt sich ganz leicht erk­lären: Im Früh­jahr gelangt Nitrat von den Feldern in das Wass­er. Das Nitrat regt das Wach­s­tum der Grü­nal­gen an.

Wenn Nitrat (NO3-) aufge­braucht ist, also das See­wass­er weniger Nährsalze enthält, fix­ieren die Cyanobak­te­rien mit Hil­fe von speziellen Zellen, den Het­e­ro­cys­ten, Stick­stoff (N2) aus der Luft. Sie wan­deln den Stick­stoff wieder in Nitrat um, sodass genü­gend Nährsalze für ihr Wach­s­tum zur Ver­fü­gung ste­hen, dessen Folge in Form der Algen­blüte zu beobacht­en ist.

Das Ver­hält­nis der Algen­bio­masse im See­burg­er See ist C:N:P = 106:16:1, d.h. ein Molekül Phos­phat hat die Wirkung von 16 stick­stoffhalti­gen Molekülen, die den Auf­baue von 106 organ­is­chen Molekülen bewirken. Dies Ver­hält­nis verdeut­licht die Bedeu­tung von Phos­phat als Min­i­mum­fak­tor in dem sehr nährsalzhalti­gen See.

Jedoch ist nicht nur der Phos­phat­ge­halt des See­burg­er Sees auf­fäl­lig. Auch der Sauer­stof­fge­halt ist im Som­mer auf­grund viel­er sauer­stof­fver­brauchen­der Auf- und Abbauprozesse extrem niedrig. Zusät­zlich sinkt der Sauer­stof­fge­halt in Folge ein­er raschen Erwär­mung der durch den rena­turi­erten Seeanger fließen­den Aue, da bei hohen Tem­per­a­turen der Gehalt an gelösten Gasen im Wass­er abn­immt. In heißen Som­mer­monat­en, z.B. im August 2016, ist das Wass­er der Aue auf 20 Grad Cel­sius aufge­heizt. Das Wass­er kühlt auf dem Weg zum See­burg­er See nicht ab. Die Folge davon ist, dass der schon auf­grund sein­er gerin­gen Tiefe (1,5 – 4m) aufge­heizte See, zusät­zlich mit warmem Wass­er gespeist wurde.

So ist der See arte­n­arm, da O2-sen­si­ble Arten fehlen.

Zusam­men­fassend kann man sagen, dass Seeanger und See­burg­er See alle Merk­male von überdüngten (poly­tro­phen) Gewässern aufzeigen: hohe Nährsalzkonzen­tra­tio­nen, braune Wasser­farbe auf­grund viel­er Trüb­stoffe, Arte­n­ar­mut, geringe Sauer­stof­fkonzen­tra­tion, hohe Wassertem­per­a­turen.

2016 war ein sehr warmer Som­mer, in dem eine frühe Algen­blüte durch die hohe Phos­pha­trück­lö­sung verur­sacht wurde. Auf­grund der vie­len Blaual­gen wurde ein Bade­ver­bot aus­ge­sprochen. Jedoch gab es 2016 wenig Zufluss von der Aue. 2017 hinge­gen gab es im Som­mer viel Regen und es war rel­a­tiv kühl. Anders als im ver­gan­genen Jahr gab es dieses Jahr einen hohen Zufluss aus der Aue. Das Wass­er war PO4- reich und sul­fidisch durch den ges­taut­en Seeanger. Erst durch den starken Regen fand eine Verdün­nung statt. 2017 gab es eine späte Algen­blüte im Sep­tem­ber durch das PO4- reiche Wass­er.

Das Prob­lem des Bade­ver­botes auf­grund der Algen­blüten kön­nte man lösen, indem eine Ursache der massen­haften Ver­mehrung der Cyanobak­te­rien beseit­igt wer­den würde: der See kön­nte z.B. aus­ge­bag­gert wer­den. Wenn er tiefer würde, würde er sich nicht mehr so schnell erwär­men. Die dicke Schlamm­schicht mit den enthal­te­nen sed­i­men­tierten Nährsalzen würde eben­falls ent­fer­nt. Allerd­ings wäre dies sehr kost­spielig und die Umset­zung würde länger dauern. Es gibt ver­schiedene Möglichkeit­en so eine Aus­bag­gerung durchzuführen.

Des Weit­eren wäre es gut, wenn die umliegen­den Land­wirte durch die Bear­beitung der Felder dafür sor­gen wür­den, dass wenig bis kein Nitrat in den See gelangt.

Inwieweit diese Maß­nah­men eine Eutro­phierung mit den Fol­gen der Algen­blüten ver­hin­dern bzw. abschwächen, wäre zu beobacht­en. Blaual­gen kön­nen näm­lich ein­er­seits ungün­stige Bedin­gun­gen als Dauer­sta­di­en über­leben, sich aber auch mit Hil­fe der Het­e­ro­cys­ten selb­st mit nöti­gen Nährsalzen ver­sor­gen.

Zusam­men­fas­sung auf der Grund­lage von Leonies Pro­tokoll von Gsw und Kum am 19.12.2017