In den 1980er-Jahren hat die Elbmündung aufgrund der Schwermetallbelastung ihre Funktion als Mündungsfilter weitgehend verloren. Nach Jahrzehnten konnte sie sich davon erholen, hat ein Team um die Doktorandin Louise Rewrie vom Helmholtz-Zentrum Hereon durch Messung von Kohlenstoff und anderen Parametern herausgefunden. Erst seit wenigen Jahren laufen die biochemischen Prozesse in der Elbmündung wieder natürlich ab. Die Ergebnisse erschienen jüngst in der Zeitschrift Limnology and Oceanography.
Flussmündungen können sich von langjähriger Verschmutzung erholen, wenn man ihnen die Zeit dafür gibt. Das ist das Ergebnis einer Langzeitstudie, in der ein Forscherteam um die Mikrobiologin Louise Rewrie aus der Abteilung Produktivität der Küsten vom Helmholtz-Zentrum Hereon Wasserproben der Elbe aus einem Zeitraum von 33 Jahren ausgewertet hat. Die Daten zeigen, dass es mehrere Jahrzehnte braucht, bis sich der Lebensraum mitsamt seinen biologischen und biochemischen Abläufen wieder auf ein natürliches Maß eingependelt hat. Entsprechend langfristig müssen Umweltschutzmaßnahmen geplant werden.
Wie die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Limnology and Oceanography schreiben, war die Elbe Mitte der 1980er-Jahre extrem stark verschmutzt. Damals flossen Abwässer aus der Industrie und den Haushalten nahezu ungeklärt in den Fluss. Besonders große Schadstoffmengen gelangten flussaufwärts aus den Industriebetrieben in der damaligen DDR und Tschechoslowakei in die Elbe – vor allem auch giftige Schwermetalle.
Für die Studie hat das Team Messwerte von Wasserproben analysiert, die zwischen 1985 und 2018 genommen wurden. Die Wasserproben stammen aus regelmäßigen Befliegungen mit Hubschraubern, die noch heute von der Flussgebietsgemeinschaft Elbe vorgenommen werden. Dabei werden an bestimmten Punkten entlang der Elbmündung Wasserschöpfer abgelassen. Der Vorteil der Befliegung liegt darin, dass sich innerhalb weniger Stunden der gesamte Mündungsbereich von Geesthacht östlich von Hamburg bis zur Vogelinsel Scharhörn weit draußen in der Elbmündung beproben lässt. Damit erhält man in kurzer Zeit eine Momentaufnahme der Verschmutzungssituation für das gesamte rund 150 Kilometer lange Mündungsgebiet. Gemessen werden anschließend verschiedene chemische, physikalische und biologische Parameter, wie etwa der Sauerstoffgehalt oder der pH-Wert, der Säuregrad des Wassers.
Die Studie wurde federführend am Helmholtz-Zentrum Hereon durchgeführt. Ebenfalls daran beteiligt waren Kollegen des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel, der Flussgebietsgemeinschaft Elbe und des Deutschen Meeresmuseums in Stralsund beteiligt. Die Ergebnisse der Befliegungen wurden von der Flussgebietsgemeinschaft Elbe in Magdeburg zur Verfügung gestellt. (Quelle: Hereon Pressemitteilung).
Mehr zu den Untersuchungen und der Regeneration der Elbe erfahren Sie in der Hereon Pressemitteilung sowie in der veröffentlichten Studie:
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Rewrie, L.C.V., Voynova, Y.G., van Beusekom, J.E.E., Sanders, T., Körtzinger, A., Brix, H., Ollesch, G., & Baschek, B. (2023): Significant shifts in inorganic carbon and ecosystem state in a temperate estuary (1985–2018). Limnol Oceanogr., doi:10.1002/lno.12395
Abstract:
Estuaries regulate carbon cycling along the land-ocean continuum and thus influence carbon export to the ocean, and global carbon budgets. The Elbe Estuary in Germany has been altered by large anthropogenic perturbations, such as widespread heavy metal pollution, minimally treated wastewater before the 1980s, establishment of wastewater treatment plants after the 1990s, and an overall nutrient and pollutant load reduction in the last three decades. Based on an extensive evaluation of key ecosystem variables, and an analysis of the available inorganic and organic carbon records, this study has identified three ecosystem states in recent history: the polluted (1985–1990), transitional (1991–1996), and recovery (1997–2018) states. The polluted state was characterized by very high dissolved inorganic carbon (DIC) and ammonium concentrations, toxic heavy metal levels, dissolved oxygen undersaturation, and low pH. During the transitional state, heavy metal pollution decreased by > 50%, and primary production re-established in spring to summer, with weak seasonality in DIC. Since 1997, during the recovery state, DIC seasonality was driven by primary production, and DIC significantly increased by 11 μmol L−1 yr−1, and > 23 μmol L−1 yr−1 in the recent decade (2008–2018), in the mid to lower estuary, indicating that, along with the improvement in water quality the ecosystem state is still changing. Large anthropogenic perturbations can therefore alter estuarine ecosystems (on the order of decades), as well as induce large and complex biogeochemical shifts and significant changes to carbon cycling.