Milliarden pflanzlicher Kleinstlebewesen sorgen dafür, dass sich die Küstengebiete der Weltmeere regelmäßig grün, braun oder rot färben. Diese Phytoplankton-Blüten sind in den vergangenen zwei Jahrzehnten nicht nur häufiger geworden, sondern dehnen sich auch immer weiter aus. Das berichten Wissenschaftler aus China, Kanada und den USA nach Auswertung hunderttausender Satellitenbilder im Fachblatt "Nature".
Phytoplankton ist mikroskopisch klein und bildet doch einen zentralen Baustein des Lebens in den Weltmeeren: Dazu zählen Kiesel, Grün- und andere Meeresalgen sowie Cyanobakterien. Die Organismen entziehen der Atmosphäre das Treibhausgas CO2 und geben im Gegenzug Sauerstoff ab. Sie sind auch die Nahrungsgrundlage von Zooplankton, kleinen Tierchen, die wiederum auf dem Speiseplan größerer Meeresbewohner stehen.
Die schädliche Algenblüte führte zu einem massenhaften Fischsterben
Bei der Blüte kann das Plankton das Wasser je nach Art der Organismen verfärben. Doch nicht alle Algenblüten verlaufen harmlos. Zu einem wachsenden Umweltproblem sind sogenannte "Harmful Algal Blooms" (HAB) geworden: sprunghafte Massenentwicklungen schädlicher Algenblüten. Enthalten diese Algenteppiche giftige Arten, drohen Schäden für Meerestiere, Vögel und auch für Menschen. In anderen Fällen kann die Zersetzung der Algen den Sauerstoff im Tiefenwasser verbrauchen und zu sogenannten Todeszonen führen - mit gravierenden Folgen für die jeweiligen Ökosysteme.
2021 zeigte eine Studie, dass schädliche Algenblüten insbesondere in Süd- und Mittelamerika häufiger werden: 2016 führte das Phänomen etwa zu einem massenhaften Fischsterben in Chile, bei dem 40 000 Tonnen Lachs verendeten.
Allerdings fehlten bislang Kenntnisse dazu, wo Phytoplankton weltweit wie blüht. Ein internationales Forschungsteam um Lian Feng von der chinesischen Southern University of Science and Technology in Shenzhen hat nun Satellitenaufnahmen der US-Weltraumbehörde Nasa aus den Jahren 2003 bis 2020 ausgewertet.
Die Analyse von insgesamt 760 000 Satellitenbildern zeigt, dass Phytoplankton-Blüten in 126 der 153 untersuchten Küstenländer auftraten. Dabei stieg die räumliche Ausdehnung in dem Zeitraum insgesamt um 3,97 Millionen Quadratkilometer - das ist ein PLus von gut 13 Prozent und entspricht mehr als der zehnfachen Fläche von Deutschland. Die Häufigkeit nahm um 59,2 Prozent zu. Zu den am stärksten betroffenen Meeresarealen zählt das Team unter anderem die Ostsee.
Ein genauerer Blick auf die Daten ergab regionale Unterschiede. So nahm die Blüte in manchen tropischen und subtropischen Gebieten der Nordhalbkugel ab. Auch bei den Ursachen für die Entwicklung stießen die Autoren auf Differenzen. Grundsätzlich stellten sie etwa eine Verbindung zwischen Veränderungen der Wassertemperatur an der Oberfläche und der Blütenhäufigkeit fest.
In manchen Regionen - aber nicht überall - verlängerten höhere Wassertemperaturen die Zeit, in der die Algen blühten. Ein weiterer Einfluss waren Ozeanströmungen, die sich aufgrund von Klimaveränderungen verstärkten oder abschwächten. Dies wiederum veränderte die Durchmischung der Ozeane und den Transport von Nährstoffen.
Zudem vermuten die Forscher, dass die Überdüngung der Küstenmeere durch menschliche Abwässer und Düngemittel das Phytoplankton beeinflusst. "Paradoxerweise wurde in einigen Ländern ein Rückgang des Düngemitteleinsatzes und eine Zunahme der Blütenhäufigkeit festgestellt, was darauf hindeutet, dass die Bemühungen zur Reduzierung dieser Düngemittel möglicherweise durch die stimulierenden Auswirkungen der Klimaerwärmung oder anderer Faktoren zunichte gemacht wurden", schreiben die Autoren.
Ähnlich uneinheitlich war der Einfluss von Aquakulturen auf die Blüte von Phytoplankton. Umso wichtiger sei ein Ökosystem-Modell, das den landseitigen und ozeanischen Nährstofftransport und die Beziehungen zwischen Nährstoffen und Plankton verschiedener Arten berücksichtige, um den Beitrag natürlicher und menschengemachter Faktoren zu Algenblüten zu ermitteln.
Insgesamt hoffen die Wissenschaftler, dass ihre Analyse dabei hilft zu verstehen, wie Phytoplankton-Blüten in Küstengebieten entstehen und wieder verschwinden. Solche Informationen könnten zur Bewertung von Risiko und Nutzen dieser Blüten dienen.
