Umkippen
Das Umkippen eines Sees bedeutet, dass der im Wasser gelöste Sauerstoff fast gänzlich aufgezehrt ist. Im Extremfall wird ein See in seiner Gesamtheit sauerstofffrei (anaerob). Vom Umkippen spricht man nur bei stehenden Gewässern, also Seen oder kleineren Binnenmeeren sowie Teilen davon, beispielsweise der Ostsee oder der Danziger Bucht. In Fließgewässern wird durch die Bewegung des Wasserkörpers ständig Sauerstoff eingetragen.
Table of contents |
1.1 Temperaturschichtung
2 Umkippen1.2 Sprungschicht 1.3 Sauerstoffeintrag 1.4 Durchmischung 1.5 Eutrophierung 3 Ursachen des Umkippens 4 Gegenmaßnahmen 5 Weblinks |
Wenn man Temperaturmessungen in Abhängigkeit von der Tiefe macht, stellt man fest, dass die Temperatur in ein paar Metern Tiefe plötzlich und rapide abfällt. Diese Tiefenzone heißt deshalb Sprungschicht.
Das Wasser oberhalb der Sprungschicht hat eine ähnliche Temperatur und Dichte. Es kann vom Wind durchmischt werden, dabei wird Sauerstoff eingetragen. Das Wasser unterhalb der Sprungschicht erhält von außen kaum Sauerstoff. Im Gegenteil, absterbende Pflanzen sinken von oben ab. Beim Abbau ihrer Substanz durch kleine Organismen und Mikroorganismen wird sogar Sauerstoff verbraucht.
Nur zweimal im Jahr (Ausnahme u.a.Bodensee: nur einmal) werden mitteleuropäische Seen durchmischt - und zwar dann, wenn für kurze Zeit der gesamte Wasserkörper 4°C warm und damit gleich dicht ist. Dann können die Frühjahres- und Herbststürme den ganzen Wasserkörper umwälzen und es wird Sauerstoff bis auf den Grund getragen. In der Zeit zwischen den beiden Mischungsphasen wird unterhalb der Sprungschicht nur Sauerstoff gezehrt.
Wenn mehr Nährstoffe eingetragen werden, als die Organismen eines Gewässers verbrauchen können, spricht man von Eutrophierung. Dann kann mehr organisches Substrat im See gebildet werden. Es besteht allerdings die Gefahr, dass zu viele Pflanzen, v. a. Algen wachsen. Sie produzieren zwar tagsüber durch Photosynthese Sauerstoff, nachts jedoch, wenn es dunkel ist, verbrauchen sie Sauerstoff. Es kann so weit kommen, dass das Wasser nachts nahezu sauerstofffrei ist, als Folge können zunächst empfindlichere Lebewesen und schließlich sogar die Algen selbst sterben. Das tote Material sinkt nach unten.
Durch die Sprungschicht wird verhindert, dass Sauerstoff in die unteren Gewässerschichten eingetragen wird. Es wird aber immer mehr organisches Material am Seeboden abgelagert. Beim Abbau dieses Materials wird Sauerstoff gezehrt, so lange, bis er verbraucht ist. Dann sterben auch die Organismen, die den aeroben (sauerstoffzehrenden) Abbau durchgeführt haben. Wenn die Tiefenzone eines Sees sauerstofffrei - anaerob - ist, sagt man, sie sei umgekippt. Die anearobe Zone kann sich ausbreiten. Durch anaerobe Abbauprozesse können Abbauprodukte wie Schwefelwasserstoff entstehen, die für aerob lebende Organismen giftig sind. Bei der Durchmischung des Wassers im Frühjahr oder Herbst können so verbliebene Organismen abgetötet werden. Wenn bis in die höchsten Schichten, bis zur Oberfläche, keine Organismen mehr leben, die aerobe Abbauprozesse durchführen und kaum Sauerstoff gemessen werden kann, sagt man, ein See sei umgekippt.
Überdüngung - also zu hoher Nährstoffeintrag, aber auch der Eintrag von Giftstoffen, die Lebewesen, die Sauerstoffatmung betreiben, töten.
Es ist möglich, Seen zu sanieren. Die Seensanierung erfolgt
Hintergrund
Temperaturschichtung
Das Wasser in Seen ist im mitteleuropäischen Raum geschichtet. Dabei ist das dichteste Wasser unten, das am wenigsten dichte oben. Die größte Dichte besitzt Wasser von 4°C (s. Dichteanomalie des Wassers). Im Sommer schwimmt also wärmeres Wasser obenauf, im Winter kälteres. Bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes schwimmt obenauf eine noch weniger dichte Eisschicht. Im Sommer, während der Wachstumsphase, kann sich das Wasser an der Oberfläche bis auf 20°C oder noch wärmer aufheizen, während in 30 oder 40 Metern Tiefe sehr viel kälteres Wasser liegt. Da das wärmere Wasser eine deutlich geringer Dichte hat, wird die Schichtung durch die Dichteunterschiede stabilisiert. Sprungschicht
Sauerstoffeintrag
Durchmischung
Eutrophierung
Umkippen
Ursachen des Umkippens
Gegenmaßnahmen
Weblinks