Eutrophierung ist ein Begriff aus der Ökologie und bezeichnet die Überdüngung. Es handelt sich in der Regel um eine Anreicherung von Nährstoffen innerhalb eines Ökosystems. Diese sind oft durch den Menschen verursacht und haben meistens nachteilige Auswirkungen für das Ökosystem. Der Prozess der Eutrophierung beruht auf Nährstoffeintrag sowie Nährstoffanreicherung innerhalb des Ökosystems.

Eine weit verbreitete Definition lautet „unerwünschte Zunahme eines Gewässers an Nährstoffen und hiermit verbundenes nutzloses und schädliches Pflanzenwachstum“. Die Zunahme resultiert in der Regel von Zufluss der Nährstoffe durch das Abwassersystem und den stark gedüngten landwirtschaftlichen Feldern.

Die Eutrophierung von Gewässern

Die Eutrophierung eines Gewässers ist ein langwieriger Prozess. Die Pflanzennährstoffe gelangen hier vom Einzugsgebiet in das Gewässer. Es kann sich sowohl um gelöste Nährsalze als auch um Biomasse handeln. Verantwortlich für die Eutrophierung sind Stickstoff und Phosphor. In Seen ist in der Regel immer Phosphor die Ursache, in Randmeeren hingegen der Stickstoff. Die Nährstoffe reichern sich in beiden Fällen nach und nach im Ökosystem an.

Hierbei werden vom Wasserkörper, den Wasserorganismen und dem Sediment Nährstoffvorräte gebildet, welche untereinander wechselwirken. Dies führt zur Wucherung einiger Wasserpflanzen, wie beispielswweise Röhricht, Wasserpest, Tausendblatt, Algen und Phytolankton. In der Regel ist letzteres für die Eutrophierung von Relevanz. Die von Organismen gebildete Biomasse kann meistens nicht komplett mineralisiert werden. Ein Teil dessen sinkt zum Gewässerboden herab und kann dort im Laufe der Zeit eine anwachsende organische Sedimentauflage bilden. Diese ist die Ursache für die Verlandung des Gewässers.

Der Gewässerzustand

Der jeweilige Gewässerzustand kann mit Hilfe des Trophiesystems ermittelt werden. Bis in die Mitte der 1950er Jahre konnte nur zwischen arm an Nährstoffen und reich an Nährstoffen unterschieden werden. Mittlerweile gibt es mehrere Abstufungen und Klassifizierungen der jeweiligen Zustände.

Ein Gewässer, welches eutroph ist, ist die natürliche Endstufe eines verlandeten Gewässers. Hierbei handelt es sich um das Ende eines natürlichen Prozesses und somit um einen natürlichen Zustand. Bei höheren Trophiestufen ist das Auftreten nicht natürlichen Ursprungs.

Bei der Eutrophierung handelt es ist im Allgemeinen um eine Zustandsveränderung im Laufe der Zeit. Diese kann mit Hilfe der Trophie – Achse detaillierter beschrieben werden. Die Trophie – Achse verläuft von den nährstoffärmeren bis hin zu den nährstoffreicheren Zuständen. Der Gewässerzustand kann sich im Prozess der Eutrophierung jedoch nicht nur verschlechtern, sondern auch wieder verbessern. Ein Gewässer kann, auf natürliche Art oder auch mit Hilfe von Sanierungsprozessen sich entlang der Trophie – Achse in umgekehrte Richtung bewegen.

Das bedeutet, dass das Gewässer wieder nährstoffärmer wird und die Überdüngung sich nach und nach aufhebt. Für die Qualität und den Gesamtzustand eines Gewässers sind stets genau die Nährstoffe entscheidend, welche gelöst oder löslich sind, da sie pflanzenverfügbar sein müssen. Also lässt sich mit Hilfe von Phosphat in unlöslichen Mineralien oder durch die Ausfällung von Seekreide in sehr kalkhaltigen Gewässern der Prozess der Eutrophierung verhindern bzw. dessen Auswirkungen verringern.

Weitere Faktoren

Bei der Betrachtung des Prozesses der Eutrophierung sehen einige Hydrobiologen nicht lediglich die Nährstoffgehalte separiert, sondern auch deren Wirkung im Gewässer. Dies ist eine wichtige Betrachtungsweise, die dabei hilfreich ist, die Folgen von Eutrophierung rechtzeitig abzuschätzen. Das liegt daran, dass unterschiedliche Gewässer trotz nahezu identischer Nährstoffgehalte unterschiedlich stark auf die Eutrophierungsprozesse reagieren.

Eutrophe Gewässer lassen sich durch eine starke Wassertrübung und eine damit verbundene kleine Sichttiefe leicht erkennen und identifizieren. Neben den zu hohen Nährstoffanteilen finden zusätzliche chemische und physikalische Vorgänge statt, welche den Prozess der Eutrophierung beeinflussen können. Insbesondere der Sauerstoffgehalt spielt hierbei eine wichtige Rolle. Dieser schwankt in der Regel zwischen einer Übersättigung am Tag und einer Sauerstoffzehrung in der Nacht. In tieferen Gewässern ist aufgrund des fehlenden Lichts, kein Algenwachstum möglich.

In solchen Gewässern überwiegt die Sauerstoffzehrung. Dies hat zur Folge, dass sich die Zusammensetzung der Arten von Lebewesen in diesen Gewässern mit der Zeit verändert. Einige Arten sterben quasi aus, während sich andere Arten stark vermehren, bis hin zu Massenvermehrung. Die Eutrophierung hängt neben den Nährstoffgehalten des Gewässers auch von der Temperatur, dem Licht, der Gewässertiefe, dem Basenhaushalt sowie weiteren Faktoren ab.

Antropogene Eutrophierung

Unter dem Begriff Eutrophierung wird in der Regel die vom Menschen verursachte Eutrophierung verstanden. Diese beruht auf der Zufuhr von Phosphat und Stickstoff, wobei Phosphat die größere Rolle spielt. Die Phosphate kommen durch das Abwasser und dem Bodeneintrag der Felder durch Niederschläge in die verschiedenen Gewässer. Der erhöhte Phosphatgehalt führt zu einer Aktivierung und Erhöhung der pflanzlichen Produktion.

Der Effekt wird in der Regel schnell sichtbar, insbesondere in Seen, wo er auch größer ist, als in Flüssen. Dies liegt daran, dass die Nährstoffe in Flüssen leichter weggeschwemmt werden können. Nach der pflanzlichen Biomasse beginnt auch die Biomasse von den Konsumenten und Destruenten zu steigen und somit auch die organische Substanz, welches zu Boden sinkt. Die Konsequenz ist, dass der Sauerstoffverbrauch steigt und dies zu einer Sauerstoffzehrung führen kann.

Fazit: da die Eutrophierung in erster Linie ein durch den Menschen verursachtes Problem ist, kann dieses nur durch eine Änderung der Handlungen der Menschen erfolgreich bekämpft werden. Hier ist ein klares Umdenken und entsprechendes Handeln dringend notwendig.