Jeder dritte Fluss auf der iberischen Halbinsel ist stark versalzt, was vor allem auf die Auswirkungen der landwirtschaftlichen Tätigkeit und der Urbanisierung zurückzuführen ist. Dieses Umweltproblem wird sich auf die wasserführenden Ökosysteme auswirken, die durch die globale Erwärmung, die zunehmende Nutzung von Wasser und die Nutzung der natürlichen Bodenressourcen entstehen.

Dies sind einige der Gefahren, die in einem speziellen Band über die Versalzung in Wasserökosystemen aufgedeckt wurden, der im Dezember dieses Jahres in der Zeitschrift Philosophical Transactions der Royal Society B veröffentlicht und von den Experten Miguel Cañedo-Argüelles, Mitglied der Forschungsgruppe Freshwater Ecology, Hydrology and Management (FEHM-UB) und des Water Research Institute der Universität Barcelona (IdRA), Ben Kefford (University of Canberra, Australien) und Ralf B. Schäfer (University of Koblenz and Landau, Deutschland) herausgegeben wurde.

Die Versalzung ist weltweit eine ernsthafte Umweltbedrohung, und einer der extremsten Fälle ist in australischen Flüssen zu finden. In einigen Flussbecken der Halbinsel – Soldevilla-Sturzbach in Sallent, der Ebene des Ebro oder der Region Murcia – ist der Salzgehalt einiger Flüsse drei- bis viermal höher als der des Meeres. Auf dem europäischen Kontinent wird die Versalzung durch menschliche Aktivitäten immer beunruhigender, aber es fehlt an Regulierung. Eine hohe Versalzung in fluvialen Systemen führt zu schwerwiegenden ökologischen, wirtschaftlichen und globalen Gesundheitsauswirkungen, die in einigen Fällen mit der Konzentration von Karzinogenen in der Wasserumgebung oder Metallen zusammenhängen, die durch Rohrkorrosion freigesetzt werden. Neben der Schädigung der systemischen Werte natürlicher Ökosysteme verteuert die Versalzung auch die Reinigung von Wasser.

Jeder dritte Fluss in Spanien

Die Versalzung wirkt sich direkt auf die Biodiversität und das Funktionieren von Wasserökosystemen aus, “aber wir brauchen viele grundlegende Informationen über Organismen, Gemeinschaften und Ökosysteme, um ihre Auswirkungen vorherzusagen”, sagt Miguel Cañedo-Argüelles, Postdoc-Forscher am Department of Evolutionary Biology, Ecology and Environmental Sciences der UB. “Wir können nur dann effiziente Modelle erstellen, um die Auswirkungen der Versalzung auf die Wasserökosysteme vorherzusagen und zu mildern, wenn wir diese Basisinformationen haben”, fügt er hinzu.

Die Karte der Flüsse, die von der Versalzung in Spanien betroffen sind – ein Drittel aller aktuellen Flusssysteme – wird nach der neuen Studie, die die Hauptursachen der Versalzung analysiert und Zukunftsprognosen über den Klimawandel und die Nutzung des Bodens erstellt, breiter sein. Bergbau, Landwirtschaft und Landwirtschaft sowie Regimeänderungen bei den Niederschlägen, die die Verdünnung des Salzes in Flüssen begrenzen, werden als die wichtigsten Bedrohungen für die Umweltgesundheit der Flüsse in Bezug auf die Versalzung bezeichnet.

Wenn die Wasserfauna aufgrund der hohen Versalzung zusammenbricht.

Einige Organismen sterben an den Folgen einer Exposition gegenüber einer aquatischen Überkonzentration von Salz. Experten untersuchen, wie sich die Physiologie von Wasserinsekten in Flüssen mit Versalzung verändert, da sie ihren Stoffwechsel anpassen müssen, um den inneren osmotischen Druck zu regulieren und sich an die Umweltbedingungen anzupassen. Dieser Anpassungsprozess ist mit hohen Energiekosten verbunden und kann die Vitalfunktionen beeinträchtigen und zum Zusammenbruch von Organismen führen (auch in salztoleranten Gewässern).

Die Autoren analysieren, ob andere an den hohen Salzgehalt angepasste Wasserinsektenarten in Flüssen mit Versalzung leben – sei es, weil sie Flüsse mit weniger Salz nicht tolerieren, oder gibt es andere Gründe? Es gibt Hinweise darauf, dass diese salztoleranten Arten salzärmere Gewässer durchaus vertragen können, aber sie besiedeln extreme Lebensräume, um Konkurrenten und Raubtiere zu vermeiden.

Gemäß den Schlussfolgerungen variiert die Reaktion der Wasserinsekten auf die Umweltbedingungen je nachdem, wie der Salzgehaltsgradient verläuft: In stark salzhaltigen Flüssen nimmt die Artenzahl ab, während in salzärmeren Flüssen die salztoleranten Organismen durch Süßwasserarten ersetzt werden.

Veränderungen in der Galerie Waldlandschaft

Auch die gemeinsame Landschaft in den Galeriewäldern wird durch die Auswirkungen der Versalzung verändert. Neben der Salzkonzentration in der Wasserumgebung kommt es zu einem geringeren Blattzerfall durch den Rückgang der Insektenpopulationen, die sich von ihr ernähren. Darüber hinaus wird verdünntes Salz von Bäumen aufgenommen, was die Bedingungen für die Schmackhaftigkeit der Blätter des Galeriewaldes verändert, was die Wasserfauna beeinträchtigen könnte. Darüber hinaus scheinen Pilze und Bakterien Mechanismen zu zeigen, um ihre physiologische Leistungsfähigkeit in Flüssen mit hohem Salzgehalt aufrechtzuerhalten.

Wie können wir die Reaktion von Flüssen mit Salzgehalt ändern?

Die neue Studie untersucht die Effekte, die die Reaktion des aquatischen Systems auf die Versalzung verändern können. “Es gibt drei grundlegende Faktoren zu berücksichtigen”, sagt Miguel Cañedo Argüelles. “Insbesondere die Synergie mit anderen Faktoren, die mit der Versalzung interagieren können (Temperaturanstieg, Verschmutzung durch Metalle, etc.); die ionische Zersetzung des Wassers – verschiedene Ionen haben unterschiedliche Toxizität und biogeografische Faktoren (Flüsse ohne Versalzung in der Nähe, die als Quelle für Kolonisatororganismen dienen können) und evolutionäre Faktoren (Erzeugung von Populationen salzresistenter Organismen).”

Der Ausbau der Salzbergwerke in Deutschland in den 1950er Jahren hatte gravierende Auswirkungen auf die Ökologie der Flüsse (insbesondere Werra und Wipper). Die neue Studie zeigt diese Episoden einer extremen Versalzung der Gewässerökosysteme in Deutschland, die unter anderem zum massiven Tod von Fischpopulationen und zum Austrieb toxischer Algen führten. Heute haben einige Länder wie Australien und die Vereinigten Staaten einige Fortschritte bei der Regulierung des Versalzungsgrades in Flüssen gemacht, aber das Schutzniveau ist noch nicht ausreichend.

“Es ist klar, dass die derzeitigen Rechtsvorschriften über die Versalzung in aquatischen Ökosystemen zu locker und unvollständig sind und es uns an vielen effizienten Managementmaßnahmen mangelt”, sagt Cañedo-Argüelles. “Die wichtigste und dringlichste Bewirtschaftungsmaßnahme ist die Festlegung von Grenzwerten für Ionenkonzentrationen im Wasser zum Schutz der biologischen Vielfalt und der Gesundheit der Wasserökosysteme.”

Die Zusammenarbeit aller beteiligten Akteure, um die richtigen Präventions- und Managementmaßnahmen zu aktivieren und damit die Umweltgesundheit der fluvialen Systeme zu erhalten, die durch das schwerwiegende Versalzungsproblem bedroht sind, warnen die Experten.

Mehr Informationen:
Miguel Cañedo-Argüelles et al. Salt in Süßwasser: Ursachen, Wirkungen und Perspektiven – Einführung in das Thema Philosophische Transaktionen der Royal Society B: Biological Sciences (2018). DOI: 10.1098/rstb.2018.0002