Landwirtschaft, Abwässer, Staudämme, die Abschwemmung feiner Sedimente von Äckern und nicht zuletzt der Klimawandel mit seinen steigenden Temperaturen verändern Qualität und Struktur von Süßwasserökosystemen, vor allem von Flüssen. Doch bislang fehlte ein klares Bild, wie einzelne, menschgemachte Stressfaktoren auf verschiedene Artengruppen wirken.
Ein Team um Erstautor Dr. Willem Kaijser von der Arbeitsgruppe Aquatische Ökologie der Universität Duisburg-Essen (UDE) hat diese Lücke nun geschlossen. Die Forschenden sichteten mehr als 22.000 Fachartikel und analysierten 1.332 Datensätze aus 276 Studien. Daraus entstand die erste globale Zusammenfassung, die Belastungsfaktoren mit den Reaktionen von fünf wichtigen Organismengruppen in Beziehung setzt: Mikroorganismen, Algen, Wasserpflanzen, wirbellose Tiere und Fische.
Über alle Gruppen hinweg steht die Artenvielfalt besonders mit folgenden Belastungsfaktoren in Zusammenhang: erhöhter Salzgehalt, Sauerstoffmangel und übermäßige Sedimentablagerungen. Diese Faktoren treten oft gemeinsam auf und verschlechtern Lebensbedingungen – etwa durch Stoffwechselstress oder verschlammte Lebensräume.
Andere Einflüsse wie Nährstoffanreicherung und Erwärmung wirken je nach Artengruppe unterschiedlich. Manche Algen profitieren von moderaten Nährstoffmengen, die ihr Wachstum und ihre Artenzahl fördern können. Höhere Wasserpflanzen hingegen verlieren an Vielfalt, wenn Salzgehalt oder Nährstoffeinträge steigen. Wirbellose und Fische leiden besonders unter Sauerstoffmangel und feinen Sedimentablagerungen, die ihre Lebensräume überdecken.
Die Forschenden nutzten statistische Modelle und Wahrscheinlichkeitstheorien, um diese Zusammenhänge sichtbar zu machen und Wechselwirkungen zwischen den Stressoren zu erkennen. Denn diese wirken oft zusammen und nicht selten unterscheiden sich die Zusammenhänge zwischen Regionen und Organismengruppen. Dennoch zeichnen sich Muster ab, die für den Gewässerschutz entscheidend sind: „Salz, Sedimente und Sauerstoffmangel schaden fast immer“ fasst Prof. Dr. Daniel Hering zusammen. „Unsere Analysen erlauben es nun, diese Zusammenhänge zu quantifizieren und für Vorhersagen nutzbar zu machen“.
Die Studie entstand im Sonderforschungsbereich RESIST der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der an der UDE koordiniert wird.
Universität Duisburg-Essen
Originalpublikation:
Kaijser, W., Musiol, M., Schneider, A.R. et al. Meta-analysis-derived estimates of stressor–response associations for riverine organism groups. Nat Ecol Evol (2025). doi.org/10.1038/s41559-025-02884-4
