Wasserqualität von Küstengewässer

Die Biol­o­gis­che Sta­tion Zingst der Uni­ver­sität Ros­tock unter­sucht seit 1977 die Wasserqual­ität der Darß-Zing­ster Bod­den­kette, nach­dem Ros­tock­er Biolo­gen bere­its 1969 ein auch auf Langzeitun­ter­suchun­gen aus­gelegtes Messpro­gramm zu Flo­ra und Fau­na im Bod­den starteten. Die Sta­tion ist Messsta­tion im Bund-Län­der-Messpro­gramm und überwacht ins­beson­dere die Nährstoff­be­las­tun­gen aus der Land­wirtschaft. Diese Langzeitmes­sun­gen erlauben auch auf­grund der beson­deren Beschaf­fen­heit des Bod­dens Rückschlüsse auf die Verän­derung der Wasserqual­ität ander­er Küstengewässer.

Die lange Trock­en­heit und Hitze seit dem Früh­jahr 2018 macht den Forsch­ern der Biol­o­gis­chen Sta­tion Zingst der Uni­ver­sität Ros­tock Sor­gen. „Der Bod­den, in dem Salzwass­er aus der Ost­see und Süßwass­er aus den Flüssen wie der Reck­nitz, Barthe und unzäh­li­gen Bächen zu soge­nan­ntem Brack­wass­er zusam­men­fließen, wird auf­grund der gerin­gen Wasser­tiefe auch noch über­durch­schnit­tlich erwärmt“, sagt Dr. Rhena Schu­mann, die Lei­t­erin der Biol­o­gis­chen Sta­tion. „Im let­zten Jahr haben wir erst­mals im tiefen Wass­er weniger als 70 Prozent Sauer­stoff­sät­ti­gung nachgewiesen“. Dass sei zwar noch nicht besorgnis­er­re­gend, dürfe sich aber nicht weit­er ver­schlechtern. Um die Wasserqual­ität des Bod­den und deren Ein­flussfak­toren beständig zu unter­suchen, hat die Wis­senschaft­lerin Lehre und Forschung vor Ort eng verzahnt.

Die Biol­o­gis­che Sta­tion Zingst, direkt am Bod­den gele­gen, ist seit 42 Jahren ein spezieller Mikrokos­mos von Forschung und Lehre. Vor­rangig wurde diese Sta­tion für die Aus­bil­dung von Stu­den­ten erbaut – aus uni­ver­sitären Mit­teln und mit viel Engage­ment der dama­li­gen Mit­glieder der Sek­tion Biolo­gie. Sie ver­fügt heute über hoch mod­erne Laborg­eräte, dabei ist es eng, rustikal, ja idyl­lisch. Man könne sich nicht aus dem Weg gehen. Das seien Bedin­gun­gen wie auf einem Schiff, beson­ders, wenn dort bis zu zwölf Studierende in winzi­gen Räu­men in die sehr spezielle Forschung einge­führt wer­den. Es ist unglaublich anstren­gend, aber immer auch pro­duk­tiv und lehrre­ich, sagt Rhena Schu­mann. Sie kommt ins Schwär­men, wenn sie über ihre Arbeit und das Ökosys­tem Bod­den spricht. „Die etwa 50 Kilo­me­ter lange Bod­den­kette ist ein aus­geze­ich­neter Exper­i­men­tier-Platz“. Der Bod­den beste­ht aus vier einzel­nen Beck­en. Es gibt hier über­all das gle­iche Wet­ter. Aber die Nährstof­fein­träge sind von innen nach außen abgestuft, genau definierte Bedin­gun­gen wie in einem Exper­i­ment. „Unter den gle­ichen äußeren Fak­toren kön­nen wir unter­suchen, wie Nährstof­fein­träge aus dem Hin­ter­land die Küstengewäss­er bee­in­flussen“, erk­lärt die Wissenschaftlerin.

Die Biol­o­gis­che Sta­tion Zingst ist seit ihrer Eröff­nung 1977 ins­beson­dere mit Dauer­mes­sun­gen zur Gewässerüberwachung befasst. Über die Jahrzehnte wur­den so in ein­ma­liger Weise umfassende und zeitlich hoch aufgelöste Daten­sätze zum ökol­o­gis­chen Zus­tand der Darß-Zing­ster-Bod­den­kette erhoben, die Umweltverän­derun­gen wie die Nährstof­fzu­fuhr dokumentieren.

Zur Ver­fü­gung ste­ht den drei Mitar­beit­ern der Sta­tion ein Forschungss­chiff. So wer­den täglich, sieben Tage die Woche, im Win­ter um 8 Uhr, im Som­mer um 9 Uhr, Wasser­proben aus dem Zing­ster Strom ent­nom­men. Zudem wird auf dem Hof der Biol­o­gis­chen Sta­tion Regen­wass­er aufge­fan­gen und analysiert. Gemessen wer­den solche Para­me­ter, wie Sauer­stoff­sät­ti­gung. Für die Nährstoff-Unter­suchung wird ein Fil­trat hergestellt. Unter­sucht wird auch die Bio­masse des Phy­to­plank­tons, also der kleinen Algen, die die starke Trübung des Bod­den­wassers verur­sachen. Die wird seit Mitte der 70er Jahren beklagt. So erfol­gt Tag für Tag die Klas­si­fizierung und Bew­er­tung des Gewässers. Gemein­sam mit dem Lan­desamt für Umwelt, Naturschutz und Geolo­gie (LUNG) wer­den die Proben bew­ertet. Durch die zuver­läs­sige Langzeit­er­he­bung der Dat­en hat es die Biol­o­gis­che Sta­tion geschafft, in die Europäis­che Entwick­lung von Forschungsstruk­turen aufgenom­men zu werden.
Denn, wie Rhena Schu­mann sagt, alle „Para­me­ter des Wassers verän­dern sich schnell.“ Deshalb werde täglich gemessen, um langfristig Aus­sagen über die Beschaf­fen­heit der Wasserqual­ität tre­f­fen zu können.

„Es gibt erste Anze­ichen, dass sich die Wasserqual­ität verbessert“, sagt Rhena Schu­mann. Das betr­e­ffe aber lei­der nicht die Trübung des Wassers. Dafür sind die Algen ver­ant­wortlich, die sich durch Nährstof­fzuführung durchge­set­zt haben. „Nicht­destotrotz gedei­hen in dem Gewäss­er Fis­che, wie Zan­der, Barsche und Hechte bestens“, sagt Rhena Schu­mann. Zunehmend gebe es erfreulicher­weise wieder Unter­wass­er-Veg­e­ta­tion wie beispiel­sweise Arm­leuchter-Algen. Das verbesserte Gülle-Man­age­ment mache sich bemerk­bar. „Die Phos­phat-Gehalte ver­ringerten sich deutlich“.

Die Biol­o­gis­che Sta­tion Zingst ist über mehrere Wege eng mit dem Leib­niz-Wis­senschaftsCam­pus (LWC) Phos­pho­r­forschung Ros­tock ver­bun­den. Hier wer­den täglich die Phos­pho­r­ein­träge aus Regen und Staub gemessen und mit den Kol­le­gen des Insti­tuts für Ost­seeforschung Warnemünde (IOW) aus­gew­ertet. Die Ros­tock­er Außen­stelle der Uni­ver­sität in Zingst bear­beit­et unter anderem Pro­jek­te des Bun­des­forschungsmin­is­teri­ums, der Europäis­chen Union, der Deutsche Bun­dess­tiftung Umwelt und des Lan­desamtes für Umwelt, Naturschutz und Geolo­gie. Dabei geht es immer um Fra­gen der Ökolo­gie und des aktuellen Zus­tandes der Darß-Zing­ster Bod­den­kette sowie der Küsten. Seit vie­len Jahren ist Zingst auch Messsta­tion im Bund-Län­der-Messpro­gramm und Unter­suchungs­ge­bi­et der LTER (Long Term Eco­log­i­cal Research), da die Uni­ver­sität Ros­tock über 50 Jahre zeitlich hoch aufgelöste Langzeit­dat­en zum Zus­tand der Bod­den­kette ver­fügt. Doku­men­tiert ist so beispiel­sweise die Gewässerver­schlechterung in den 70er- und 80er-Jahren des 20. Jahrhun­derts durch Nährstoff­be­las­tun­gen aus der Landwirtschaft.

Text: Wolf­gang Thiel