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Thema: Gewässerökologie > Wassertemperatur > Langzeitverhalten (Vergangenheit)

Wassertemperatur
Langzeitverhalten (Vergangenheit)


Bereits im Klimamonitoring ( Publikationen > Monitoringberichte ) wurde eine Erhöhung der Lufttemperatur festgestellt (siehe unten, Monitoringbericht). Diese führt auch zu einer Erhöhung der Wassertemperaturen, da ein Wärmetransport zwischen Atmosphäre und Gewässer stattfindet. Trend-Auswertungen in KLIWA von Wassertemperaturmessungen in Fließgewässern Baden-Württembergs (1980 bis 2015) und Bayerns (1950 bis 2015) bestätigen dies. So wurde an 45 von 78 Messstellen signifikant, also statistisch belastbar, ein Anstieg der mittleren jährlichen Wassertemperatur nachgewiesen. Diese signifikanten Zunahmen liegen in etwa zwischen 0,2 und 0,7 °C pro Dekade.

Die KLIWA Bundesländer Bayern und Baden-Württemberg in einer Landkarte dargestellt. In der Karte sind für jedes Bundesland, die Trends der mittleren jährlichen Wassertemperatur für 78 Messstellen eingetragen. Diese werden in Form von Punkten visualisiert. Dabei steht die zunehmende Punktegröße für zunehmende Robustheit der Signifikanz und die Punktfarbe für zunehmende oder abnehmende Trendrichtung, beziehungsweise für keinen Trend. Wobei gelb für zunehmend, blau für abnehmend und grau für keinen Trend steht. Die Trends an den Messstellen fallen überwiegend stark signifikant zunehmend aus. Lediglich an fünf Messstellen am Neckar sind stark signifikant abnehmende Trends zu erkennen.

Abb.: Trends der mittleren jährlichen Wassertemperatur in Baden-Württemberg und Bayern.

Die Trends an den betrachteten Messstellen bilden in der Regel nicht nur die Folgen der Lufttemperaturänderung ab, sondern zeigen auch teils erhebliche Beeinflussungen durch die wasserwirtschaftliche Nutzung. Solche sind beispielsweise Wärmeeinleitungen, Aufstau oder Wasserentnahmen und haben meist Erwärmungen zur Folge. Diesen menschlichen Einfluss genau zu bestimmen und vom Einfluss des Klimawandels zu trennen, ist meist schwierig.

Eine Ausnahme bildet in der vorliegenden Untersuchung eine Abschaltung großer Wärmeeinleiter am unteren Neckar in 2000er Jahren: Hierdurch sinken die Wassertemperaturen an fünf Messstellen und weichen damit vom sonstigen Trendverhalten ab.

Betrachtet man die Wassertemperatur im Jahresgang, stellt man fest: An über der Hälfte der Messstellen wird der Unterschied zwischen größtem und kleinsten Tageswert des Jahres (=“Schwankungsbreite im Jahresgang“) größer. Das jährliche Temperaturmaximum tritt meist zeitiger im Jahr ein.

Trends der mittleren jährlichen Wassertemperatur in Baden-Württemberg und Bayern

Tab.: Entwicklung von Wassertemperaturgrößen in Baden-Württemberg und Bayern [fett: Anzahl von Messstellen mit signifikantem Trend bezogen auf Gesamtzahl aller betrachteten Messstellen; rot bedeutet mehr Wärme im Gewässer, blau weniger Wärme, schwarz lässt sich damit nicht in Bezug setzen]

Es gibt Orientierungswerte, die für optimale Temperaturbedingungen verschiedener Fischlebensgemeinschaften ( Gewässerökologie > Flora und Fauna > Fische ) stehen. Hier zeigen die Trendauswertungen: Die allgemeine Zunahme der Wassertemperaturen führt dazu, dass diese Orientierungswerte immer häufiger überschritten werden und sich damit der Stress für die Fischlebensgemeinschaften erhöht.

Vergleichbare Auswertungen zur bisherigen Entwicklung in Rheinland-Pfalz liegen bisher nicht vor. Es ist allerdings anzunehmen, dass auch hier eine Gewässererwärmung stattgefunden hat.

Weiterhin geht die Wassertemperatur in den neu entwickelten „KLIWA-IndexMZB“ ein, der die Folgen des Klimawandels für die wirbellose Gewässerfauna („Makrozoobenthos“) aufzeigen soll:

Gewässerökologie > Flora und Fauna > aquatische Wirbellose

Neben den Fließgewässern sind auch die Seen, also stehende Gewässer, wärmer geworden. So nahm beispielsweise die oberflächennahe Wassertemperatur des Bodensees im Zeitraum 1962 bis 2015 um 0,03 °C pro Jahr zu (siehe auch: KLIWA-Heft 11 und KLIWA-Monitoring-Bericht).

Der Verlauf der Luft- sowie der Wassertemperatur bei Konstanz. Auf der y-Achse ist die Temperatur in °C, und auf der x-Achse ist die Zeit in Jahren von 1945 bis 2015 aufgetragen. Im Diagramm sind die beiden Temperaturverläufe als Linien eingetragen. Daneben sind die langjährigen Mittelwerte von zwei unterschiedlichen Zeiträumen jeweils als waagrechte Linien eingetragen. Der lineare Trend wird für beide Größen durch eine gepunktete Gerade dargestellt und verläuft von links nach rechts gesehen, schräg nach oben. Die Wassertemperatur liegt dabei während des ganzen Zeitraums oberhalb der Lufttemperatur und beide zeigen einen zunehmenden Trend. Zusätzlich wird die Datengrundlage für die beiden Messreihen erläutert. Die Daten für die Lufttemperatur stammen vom DWD und basieren auf Tagesmittelwerten. Die Wassertemperaturen wurden vom ISF/LUBW erhoben und wurden in der Seemitte in einer Tiefe von 0,5 m in mehrwöchigen Intervallen gemessen. Sie basieren auf der Mittelung von interpolierten Tageswerten.

Abb.: Jahresmittel der Lufttemperaturen bei Konstanz (rot) und der Temperaturen im Oberflächenwasser bei der Seemitte des Bodensee-Obersees (blau).

Ähnliches ließ sich ebenso für den bayerischen Ammersee nachweisen. Zu den weiteren Seen im KLIWA-Gebiet liegen bisher keine vergleichbaren Auswertungen vor. KLIWA hat daher ein Monitoring-Programm beschlossen, um künftig für 12 ausgewählte Seen in Bayern, Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz die Entwicklung der Wassertemperatur und weiterer Messgrößen in verschiedenen Tiefen zu erfassen. Je nach Seentyp hat eine oberflächennahe Erwärmung unterschiedliche Konsequenzen für die Temperaturen und die vertikale Durchmischung der Wasserschichten.

Gewässerökologie > Seen > Zukünftige Veränderungen