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The role of dissolved organic nitrogen (DON) on the development and extend of eutrophication-driven hypoxia and responses to global warming

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Das Baltikum vor dem Klimawandel schützen

Eine Küstenhypoxie, ein Zustand, in dem der Sauerstoffgehalt von Küstengewässern reduziert wird, ist weltweit ein größer werdendes Problem. Ein Rückgang gelösten Sauerstoffs kann eine Bedrohung für das Meeresleben sein und die Struktur sowie Funktion von Küstenökosystemen beeinflussen.

Klimawandel und Umwelt

Maßnahmen, um der Hypoxie Herr zu werden, sind für gewöhnlich darauf ausgerichtet, das Niveau anorganischer Nährstoffe, die in die maritime Umgebung gelangen, vor allem Nitrat und Phosphat, zu senken. Die Konzentration gelösten organischen Stickstoffs (Dissolved Organic Nitrogen, DON) übersteigt jedoch oftmals die von gelöstem anorganischen Stickstoff in Meer- sowie Süßwasser. Das Ziel des DON-HYPO-Projekts war es, zu bestimmen, welche Rolle gelöster organischer Stickstoff für die Stoffwechselraten von Plankton und Bakterien in der Ostsee spielt. Das Baltikum ist das größte Küstengebiet, das aufgrund von Eutrophierung von Hypoxie betroffen ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass große Mengen an Nährstoffen in das größtenteils umschlossene Meer gelangen. Die Forscher bestimmten ferner den Gehalt gelösten organischen Stickstoffs an einer Küstenstation in der Ostsee und analysierten die Beiträge gelösten organischen Stickstoffs verschiedener Quellen. Zu den Quellen zählten städtisches, von Kläranlagen aufbereitetes Schmutzwasser, atmosphärische Niederschläge sowie drei schwedische Flüsse, die repräsentativ für verschiedene Landnutzungsmuster standen. Die Ergebnisse stützten die Hypothese, dass die Erwärmung der Ostsee durch den Klimawandel die Respirationsraten von Plankton schneller erhöht, als die primäre Produktion durch Plankton. Dies könnte zu einem Rückgang des Sauerstoffgehalts führen und die Hypoxie in der Ostsee verschlimmern. Es wurde ferner festgestellt, dass die Beiträge gelösten organischen Stickstoffs mit Temperaturen reagieren und die Respiration als Reaktion auf die Erderwärmung weiter erhöhen. Es zeigte sich ebenfalls, dass Pläne zur Nährstoffreduzierung auch die organischen Bestandteile der Nährstoffe, allen voran gelösten organischen Stickstoffs, berücksichtigen sollten und dass die Synergieeffekte der Erwärmung beachtet werden sollten. Das DON-HYPO-Projekt leistet einen Beitrag, um die Folgen der Erderwärmung und Eutrophierung auf das Niveau gelösten organischen Stickstoffs in der nahen und fernen Zukunft, auf die biologische Artenvielfalt und auf Ökosysteme zu erklären. Die Projektergebnisse werden somit zu einem besseren Schutz maritimer Ökosysteme, zum Erhalt der biologischen Artenvielfalt und zu einer erfolgreichen Festlegung von Managementzielen für Küstengewässer beitragen. Die Ergebnisse werden in renommierten wissenschaftlichen Zeitschriften und Pressemitteilungen veröffentlicht. Über das Projekt werden die Öffentlichkeit und politische Entscheidungsträger darüber informiert, dass es von Bedeutung ist, die organischen Bestandteile von Nährstoffen bei der Entwicklung von Plänen zur Reduzierung von Nährstoffen zu berücksichtigen. Die Pläne werden dabei helfen, die eutrophierungsgetriebene Hypoxie in Küstenregionen, insbesondere der Ostsee, zu reduzieren.

Schlüsselbegriffe

Küstenhypoxie, anorganische Nährstoffe, gelöster organischer Stickstoff, Ostsee, Eutrophierung

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7 Juni 2021