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Klimawandel und Schweizer Seen

18 febbraio 2021 | Bärbel Zierl

Eine neue Modellstudie zeigt, dass der Klimawandel Wassertemperatur, Eisbedeckung und Durchmischung vieler Schweizer Seen erheblich verändern kann. Seen in mittleren Höhenlagen sind besonders unter Druck. Sie sind gefährdet, ihre Eisbedeckung vollständig zu verlieren und sich nicht mehr zweimal im Jahr vollständig zu durchmischen. Ein solche Veränderung hätte grundlegende Folgen für das Funktionieren der Seeökosysteme.

Seen unterliegen starken saisonalen Zyklen. In vielen Schweizer Seen in mittleren und hohen Lagen durchmischt sich das Wasser im Frühling und Herbst von der Oberfläche bis zum Grund. Dieser vertikale Austausch beeinflusst viele chemische und ökologische Prozesse. Sauerstoffreiches und nährstoffarmes Oberflächenwasser mischt sich mit dem sauerstoffarmen und nährstoffreichen Wasser vom Seegrund. Gleichzeitig wird die Seetemperatur über die gesamte Tiefe ausgeglichen. Im Winter und Sommer hingegen ist das Tiefenwasser durch eine stabile Schichtung von den Prozessen an der Oberfläche getrennt. Seeökosysteme und das gesamte Nahrungsnetz vom Plankton bis zum Fisch sind an diese saisonalen Schwankungen angepasst.

Klimawandel verändert saisonale Zyklen

Wie eine neue Computermodell-Studie des Wasserforschungsinstituts Eawag jetzt zeigt, greift der Klimawandel tief in diese Zyklen der Schweizer Seen ein. «Wie stark die Zirkulation der Seen auf den Klimawandel reagiert, hängt insbesondere von deren Höhenlage und Grösse ab. Vor allem Seen in mittleren Höhenlagen sind sehr empfindlich», sagt Love Råman Vinnå von der Forschungsabteilung Oberflächengewässer.

Ein Forscherteam rund um Råman Vinnå hat für diese Studie 29 Schweizer Seen entlang eines Höhengradienten von 193 m bis 1797 m über Meeresspiegel untersucht. Mit dem eindimensionalen physikalischen Seemodell Simstrat simulierten sie die dynamischen Prozesse der Seen. Erstmals konnten Råman Vinnå und sein Team zudem die neuen Schweizer Klimaszenarien (CH2018) nutzen, welche die komplexe Topographie der Alpen berücksichtigen und dadurch das lokale Klima detaillierter darstellen. Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Seedynamik können damit genauer als in früheren Studien simuliert werden. Drei Zukunftsszenarien wurden verwendet: das Worst-Case-Szenario geht von kontinuierlich steigenden Treibhausgasemissionen aus, in einem mittleren Szenario erreichen die Emissionen um 2050 ihren Höhenpunkt und das strengste Szenario begrenzt die globale Erwärmung
auf 2° C.