3. Eutrophierung und Gesundheit   (3/5)

Algenblüten 

Als Algenblüte oder auch Wasserblüte wird ein schneller Anstieg einer Algenpopulation in einem aquatischen System bezeichnet. Dies kann sowohl im Süßwasser als auch in der marinen Umwelt auftreten.

Die Diatomeen-Art Pseudo-nitzschia, eine bekannte toxische Art.
Quelle: NOAA

Normalerweise sind nur ein oder zwei Phytplanktonarten an einer Blüte beteiligt. Manche Blüten können an einer Verfärbung des Wassers erkannt werden, welche von der hohen Dichte pigmentierter Zellen herrührt. Die zu beobachtenden Farben können grün, gelblich-braun oder rot sein.

Obwohl es keinen offiziell anerkannten Grenzwert gibt, kann man ab Konzentrationen von hunderten bis tausenden Algenzellen pro Milliliter von einer Algenblüte ausgehen. Das hängt immer von der verursachenden Art ab. Bei starken Algenblüten können Konzentrationen von mehreren Millionen Zellen pro Milliliter erreicht werden.

Manchmal erscheinen Blüten hellgrün, sie werden dann durch sog. Blaualgen, bei denen es sich eigentlich um Bakterien handelt (Cyanobakterien), verursacht. Eutrophierungen (insbesondere Zunahmen der Nährstoffe Phosphor und Stickstoff) stellen eine wesentliche Ursache für die Bildung von Algenblüten dar. Ein Überschuss an Nährstoffen führt in Gewässern zum erhöhten Wachstum von Algen und grünen Pflanzen.

Eine Algenblüte aus Cyanobakterien und Coccolithophoriden vor der Küste Schottlands
Quelle: NASA

Während mehr Algen wachsen, sterben andere Pflanzen. Das anfallende tote organische Material wird zur Nahrung für Bakterien, die dieses abbauen. Je mehr Nahrung zur Verfügung steht, desto stärker nimmt die Zahl der Bakterien zu und desto mehr des im Wasser gelösten Sauerstoffs wird von den Bakterien verbraucht. Viele Fische und aquatische Insektenarten können bei sinkendem Gehalt gelösten Sauerstoffs nicht überleben. Dies führt zu einer unbelebten Umgebung.

Eine gut untersuchte unbelebte Zone ist die jährlich im Golf von Mexiko auftretende tote Zone. Dieser Bereich bildet sich jedes Jahr im Frühling aus, hat sich in den letzten Jahren jedoch vergrößert, was vermutlich auf die globale Erwärmung sowie den erhöhten Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft zurückzuführen ist.
Quelle: NASA

Algenblüten können auch bedenklich sein, weil manche Algenarten Nervengifte herstellen. Bei den während den Blüten erreicheten hohen Zellkonzentrationen können diese Giftstoffe schwerwiegende Auswirkungen auf Flora und Fauna haben.

Schädliche Algenblüten

Die meisten Algenarten sind auch dann, wenn sie Blüten bilden, wie manchmal in Flüssen, Ästuaren und im Meer zu sehen, nicht schädlich. Ein geringer Anteil der Algen produziert jedoch starke Gifte, die Fische, Muscheln, Säugetiere und Vögel töten und direkt oder indirekt zu Krankheiten bei Menschen führen können. Diese schädlichen Algenblüten sind in fast jedem Küstengebiet gemeldet worden und ihr Auftreten nimmt möglicherweise zu. Das Problem ist von großer Bedeutung, da unter schädlichen Algenblüten nicht nur die menschliche Gesundheit und die marine Flora und Fauna, sondern auch die "Gesundheit" der lokalen und regionalen Wirtschaft leidet.

Gefahren für den Menschen

Beim Menschen durch schädliche Algenblüten verursachte Krankheiten können, obwohl sie selten sind, lähmend oder sogar tödlich sein. Eine Person erkrankt nach dem Verzehr von verdorbenem Fisch oder Meeresfrüchten, was eine Folge der Aufnahme von biologischen Giftstoffen produzierenden Algen ist. Zu den Syndromen zählen Ciguatera-Fischvergiftung und die neurotoxische, durchfallerzeugende, lähmende und amnestische Muschelvergiftung.

In Gewässern mit roten Fluten oder hohen Gehalten an Cyanobakterien zu schwimmen ist sehr schlecht für Ihre Gesundheit.

Ein gut dokumentiertes, in verdorbenen Muscheln vorkommendes Nervengift ist die Domoinsäure, die bei Menschen, Meeressäugern und Seevögeln zu amnestischer Muschelvergiftung führt. Die Organismen, die dieses Gift herstellen, sind Diatomeen der Gattung Pseudo-nitzschia. Sie stellen Domoinsäure her, die sich im Gewebe von Muscheln, Krabben, und Fischen anreichert. Nach dem Verzehr der verdorbenen Meeresfrüchte bekommt die betroffene Person üblicherweise Magen-Darm-Leiden, worauf manchmal Verwirrung, Gedächtnisverlust, Orientierungslosigkeit und im schlimmsten Fall Koma und Tod folgen. Es gibt kein Gegenmittel; entweder erholt sich der Patient oder aber er erliegt dem Gift.

Schädliche Algenblüten sind nicht nur in Bezug auf die Gesundheit, sondern auch in Anbetracht der wirtschaftlichen Folgen folgenschwer. Jedes Jahr verursachen sie in den Bereichen der Nahrungsmittel-, Restaurant- und Tourismusindustrie riesige ökonomische Verluste. Schädliche Algenblüten führen zur Abnahme des Tourismus, zur Sperrung von Stränden oder Muschelbänken und zur Verminderung der Fänge von Freizeitanglern und kommerzieller Fischerei.

Rote Flut

Lokal an der Oberfläche auftretende rote Algen können sich im Bereich der Küste schnell zu einer Blüte entwickeln.
Quelle: NOAA

Die wahrscheinlich bekannteste schädliche Algenblüte ist die sogenannte “Rote Flut”, die fast jeden Sommer vor der Golfküste Floridas auftritt und erstmals von spanischen Erforschern im 16. Jahrhundert beobachtet wurde. Der Organismus, der die Rote Flut (die nicht immer rot aussieht) in Florida verursacht, ist eine mikroskopische Alge namens Karenia brevis, die ein Gift produziert, welches den Verzehr von Muscheln gefährlich macht. Außerdem tötet es Fische, manchmal auch Delfine oder Seekühe. Des Weiteren können in der Umgebungsluft der Blüte vorhandene Giftstoffe das Atmen erschweren. Forscher haben das Phänomen einige Jahre lang untersucht und überwacht. Dabei kam unter anderem die Fernerkundung zum Einsatz, um herauszufinden, wie sich Blüten feststellen lassen und wie der Ort ihrer Bildung vorhergesagt werden kann. Ziel der Untersuchungen ist es, die betroffenen Gemeinden im Voraus zu warnen, sodass diese den Umgang mit den ungünstigen Auswirkungen der Roten-Flut-Ereignisse auf Umwelt und Gesundheit planen können.