3. Schädliche Algenblüten

Wann treten sie auf? Und wie entstehen sie?

Einer der Hauptbeweggründe Algenblüten mit Hilfe der Fernerkundung zu beobachten liegt darin, etwas über die jahreszeitlichen Zyklen des Phytoplankton-Wachstums in Erfahrung zu bringen.

In vielen Regionen der Erde entstehen diese Zyklen aufgrund der sich im Jahresverlauf ändernden Einstrahlungsintensität der Sonne einerseits und den physikalischen Eigenschaften der Oberflächenschicht der Ozeane andererseits. Die Dichte des Meerwassers, seine Bestandteile und die Vermischung der gelösten Stoffe werden wiederum von Faktoren wie den regionalen und lokalen Windsystemen sowie den Meeresströmungen beeinflusst.

Phytoplanktonblüte im Südatlantik
Phytoplanktonblüte im Südatlantik.
Quelle: Jacques Descloitres, MODIS Rapid Response Team at NASA GSFC
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Das wichtigste Ereignis im jahreszeitlichen Zyklus des marinen Phytoplanktonwachstums ist die Frühjahrsblüte. Zu dieser Zeit vermehren sich auch viele andere Organismen im Meer. Zeitliche Schwankungen im Einsetzen der Phytoplanktonblüte innerhalb und zwischen den Jahren können auch für andere Bestandteile des Ökosystems weitreichende Konsequenzen haben.

Phytoplankton
Die erstaunliche Vielfalt von Phytoplankton ist nur unter dem Mikroskop zu sehen. Eines haben aber alle Phytoplanktonarten gemein: sie enthalten Chlorophyll; das grüne Pigment, das die Energie des Sonnenlichts in Nahrung umwandelt.
Quelle: Smithsonian Environmental Research Center

Es gibt zwei Faktoren, die das Wachstum von Phytoplankton einschränken: Licht und Nährstoffe. Beide müssen in einem ausgewogenen Verhältnis stehen, damit eine Blüte entstehen und wachsen kann.

Für die Photosynthese wird Licht benötigt. Wenn also die Verfügbarkeit von Licht in den Wintermonaten reduziert ist, verlangsamt sich das Algenwachstum und endet dann schließlich ganz. Das gleiche gilt für die Verfügbarkeit von Nährstoffen. Das Jahrestief der Nährstoffverfügbarkeit wird in den Sommermonaten erreicht, so dass in dieser Zeit ein Minimum im Wachstum von Phytoplankton erreicht wird.

Der Jahreszeitenzyklus des Phytoplanktonwachstums kann demnach folgendermaßen zusammengefasst werden

Jahreszeit Phytoplanktonwachstum
Frühling Frühjahrsblüte
Sommer Sommerliches Minimum
als Resultat der Nährstoffarmut
Herbst Herbstblüte
Winter Winterminimum
als Resultat der eingeschränkten Lichtverhältnisse
Jahreszeitenzyklus des Phytoplanktonwachstums im Ozean.


Regionale Unterschiede

In den hohen Breiten (kalt und windig) ist das Winterminimum stärker und das Sommerminimum schwächer ausgeprägt.

In den niederen Breiten (warm und weniger windig) ist das Winterminimum schwächer oder aber es fehlt ganz, das Sommerminimum ist stärker ausgeprägt.

Subtropische Algenblüten in den Gewässern um Neuseeland
Subtropische Algenblüten in den Gewässern um Neuseeland.
Quelle: NASA
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Allgemeiner Entwicklungsverlauf von Algenblüten

Die Dauer einer Algenblüte kann - in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen - von wenigen Tagen bis zu über einem Monat betragen.

Ihre räumliche Ausdehnung kann von wenigen Metern bis zu Dutzenden von Kilometern betragen. Während einer Blüte kann ein Liter Meerwasser Millionen von Algen enthalten!

Kleinräumige Algenblüte
Beispiel einer kleinräumigen Algenblüte: Sonnige und windstille Verhältnisse begünstigen das Wachstum von Phytoplankton im Golf von Finnland.
Foto: Ronja Addams-Moring