FAQ zum Dümmer - Blaualgen
Fragen und Antworten zum Dümmer
Blaualgen (Cyanobakterien)
verdanken ihren Namen einem zusätzlichen „akzessorischen“ (d.h. zusätzlich zum Chlorophyll) blauen Farbstoff (Phycocyanin), mit dem die Lichtausbeute zur Primärproduktion verbessert wird. Viele Blaualgen erscheinen daher mehr oder minder blaugrün (vgl. Algenblüte). Da Blaualgen zudem einen weiteren akzessorischen Farbstoff (Phycoerythrin) besitzen, können sie in seltenen Fällen (im Dümmer nicht vorkommend) das Seewasser auch dunkel- bis blutrot (z.B. bei der sogenannten „Burgunderblutalge“ Oscillatoria rubescens) oder bei manchen Arten sogar himbeerrot färben.
Sie sind erdgeschichtlich eine sehr alte Gruppe von Primärproduzenten und waren maßgeblich verantwortlich für die Sauerstoffanreicherung der Erdatmosphäre. Ohne sie wäre die Entwicklung der Lebensformen – wie wir sie heute kennen – nicht möglich gewesen wäre. Sie sind nach biologischer Definition keine Pflanzen ("Algen"): Sie haben im Gegensatz zu Pflanzen in den Einzelzellen keinen Zellkern und sind daher eigentlich Bakterien (Cyanobakterien).
Blaualgen sind wichtiger Bestandteil des Phytoplanktons, vor allem (aber nicht nur) in nährstoffreichen (eutrophen) Seen. Aufgrund ihrer Vorliebe für höhere Wassertemperaturen kommt es vor allem in den warmen Sommermonaten zu Blaualgenmassenentwicklungen.
Viele Arten haben problematische Eigenschaften:
- Sie können bis zu mehrere Millimeter-große Kolonien (Microcystis) oder Fadenbündel (Anabaena, Aphanizomenon) bilden, die vom Zooplankton wegen ihrer Größe nicht filtrierbar und damit auch nicht nutzbar sind. Da es in europäischen Gewässern neben dem Zooplankton natürlicherweise keine anderen Konsumenten gibt (z.B. Fische), die Phytoplankton fressen, ist die produzierte Biomasse daher nach dem Absterben nur dem bakteriellen Abbau zugänglich, verbunden mit hohem Sauerstoffverbrauch.
- 0,5 bis 1 % der Blaualgenarten produzieren hochwirksame Gifte (Cyanotoxine), unter diesen Tumorpromotoren, Hepatotoxine, Dermatotoxine und Neurotoxine. Diese Toxine besitzen unterschiedliche Strukturen, die u.a. zu den cyclischen Peptiden, Lipopolysacchariden (LPS) oder den Alkaloiden gehören. Viele toxische Blaualgenarten finden sich jedoch regelmäßig in nährstoffreichen Seen, wo es zu problematischen Massenentwicklungen dieser Arten kommen kann. Bei empfindlichen Personen können dabei durch Körperkontakt Hautallergien ausgelöst werden. Im schlimmsten Falle (allerdings nur nach Verschlucken einer größeren Menge blaualgenhaltigen Wassers) kann dies zu Leber- und Nervenschäden führen. Aufgrund ihres geringen Körpergewichtes sind vor allem Kleinkinder gefährdet, da diese oft am Ufersaum spielen, wo sich häufig Blaualgenmassen aufkonzentrierten. So kann es bei Kleinkindern auch schon beim Verschlucken geringerer Mengen stark blaualgenhaltigen Wassers zu ernsthaften Vergiftungserscheinungen kommen (siehe Badeverbot).
- Viele Arten (z.B. aus den Gattungen Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis) bilden Gasvesikel in den Zellen als "Schwebehilfe", um damit ihr Übergewicht gegenüber dem Medium Wasser auszugleichen und ein Absinken zu verhindern. Infolge einer lichtlimitierten Photosynthese und unzureichender Versorgung mit Kohlendioxid bilden diese Cyanobakterien Gasvesikel, um zur Gewässeroberfläche aufzusteigen. Damit erhalten sie bessere photosynthetische Bedingungen und sie werden besser mit atmosphärischem Kohlenstoff versorgt. Das führt allerdings zum Problem bei windstillen Wetterlagen mit geringer Wasserbewegung (in unserer Region typischerweise sonnige Hochdruckwetterlagen): Die Blaualgen treiben dann auf zur Wasseroberfläche und bilden dort eine geschlossene, lichtabschattende Schicht. Die Algen an der Oberfläche sterben durch zu hohe Lichtintensität ab ("Sonnenbrand"). Die Algen darunter können wegen Lichtmangels keinen Sauerstoff mehr produzieren, aber veratmen zur Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen im Wasser gelösten Sauerstoff. Schließlich sterben auch sie bei anhaltendem Lichtmangel ab. Damit bricht das osmotische Regulationssystem zusammen: Die Algenzellen zerplatzen und die gelösten Zellinhaltsstoffe gelangen ins freie Wasser, erkennbar an einer blaugrünen bis himmelblauen Verfärbung durch ihr akzessorisches Photosynthesepigment Phycocyanin (s.o.). Die abgestorbenen Reste der Blaualgen sind durch Bakterien leicht abbaubar, was zusätzlich zu einem Sauerstoffverbrauch führt. Das führt sehr schnell zu einem Sauerstoffmangel und schließlich zum totalen Sauerststoffverbrauch im Wasserkörper (mit evtl. Fischsterben in der Folge), zumal wegen des fehlenden Windes, geringer Wasserbewegung und der "Absperrung" der Wasseroberfläche gegen die Luft durch aufgetriebene Blaualgen keine "physikalische Belüftung" des Wasserkörpers mehr stattfinden kann. Es setzen anaerobe Zersetzungsprozesse (d.h. ohne Sauerstoff) ein: Das Gewässer beginnt zu stinken (s. Gestank).
Nach dem Absterben der Blaualgenmassen kommt es bei heftigerem Wellengang manchmal zu einer massiven Schaumbildung auf dem Wasser. Er entsteht durch das Zerschlagen der Algen und ihrer Eiweißstoffe, ähnlich wie beim Schlagen von Eiklar zu Eischnee.
Informationen:
https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/wasserforschung-im-uba/cyanocenter