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Extremes Hochwasser kann die Nahrungskette verkürzen.

Foto: APA/dpa

Der Colorado River nahe der Ortschaft Page im US-Bundesstaat Arizona wirkt auf den ersten Blick wie ein intaktes, naturbelassenes Ökosystem. Das Wasser ist klar, die Ufer sind unverbaut. Flache Kiesbänke und tiefe Gumpen wechseln sich ab, an der Oberfläche sieht man Regenbogenforellen nach Insekten schnappen.

Die Landschaft ist beeindruckend; der berühmte Grand Canyon nimmt hier seinen Anfang. Doch der Schein trügt. Der Mensch hat den Fluss komplett in der Hand. Wenige hundert Meter stromaufwärts türmt sich der Glen-Canyon-Staudamm. Die Regulierung des Wasserdurchflusses bereitet Ökologen Kopfzerbrechen. Was tut dem Colorado River gut und was nicht?

Diese Frage hat große wissenschaftliche Bedeutung, auch weit über die Grenzen Arizonas hinaus, denn überall auf der Welt werden immer mehr Flüsse gestaut. Die ökologischen Folgen sind meist nicht ausreichend abschätzbar - es fehlt schlichtweg an Basiswissen. Ein US-Forscherteam hat deshalb Messdaten des Colorado sowie von 35 weiteren nordamerikanischen Fließgewässern zusammengetragen und in einer umfassenden Analyse miteinander verglichen.

Das Hauptinteresse galt dem Einfluss von Pegelschwankungen auf die Länge der Nahrungskette. Letztere trägt in mehrfacher Hinsicht zur Funktionsfähigkeit von Fluss-Ökosystemen bei. Sie prägt den Energieumsatz und die Nährstoffzyklen. Auch die Artenvielfalt steht meist mit der Nahrungsketten-Länge in Verbindung. Je mehr Spezies, desto mehr Glieder.

Die Ergebnisse der Studie, deren Details kürzlich vom US-Wissenschaftsmagazin Science publiziert wurden, decken einen erstaunlichen Trend auf: In Gewässern mit stark schwankendem Pegel sind die Nahrungsketten kürzer als in Flüssen und Bächen mit einem stabileren Abflussregime.

Negative ökologische Folgen

Sehr unterschiedliche Wasserhöhen haben anscheinend negative ökologische Folgen. Dieser Effekt dürfte auch erklären, warum Flüsse mit größeren Einzugsgebieten im Vergleich zu ihren kleinräumigeren Gegenstücken in der Regel längere Nahrungsketten ausweisen. Weitläufige Areale gleichen örtliche Schwankungen im Wasserabfluss aus. Die Tierwelt profitiert offenbar davon.

Die direkten Ursachen der Nahrungsketten-Verkürzung sind wohl zweierlei, vermuten die US-Experten. Einerseits führen Zeiten mit Wassermangel zum Verschwinden sogenannter Top-Predatoren - das sind jene, die am Ende der Nahrungskette stehen, meistens große Fische.

Häufige Flutwellen dagegen lösen anscheinend eine seltsame Verhaltensänderung dieser Räuber aus: Sie fangen an, sich mehr von kleineren Tieren zu ernähren, anstatt ihre übliche Beute zu verzehren. Die Kette wird quasi kurzgeschlossen. Dies konnten die Wissenschafter mittels Messung der Konzentrationen von Kohlenstoff- und Stickstoff-Isotopen im Körper der Raubfische nachweisen. Warum die Tiere allerdings ihren Speiseplan umstellen, ist noch ungeklärt.

"Hochwasser sind nicht allgemein schlecht", betont John Sabo, Ökologe der Arizona State University und Erstautor der neuen Studie, gegenüber dem Standard. "Unsere Arbeit unterscheidet zwischen Hochwasser und Flutwellen, die außergewöhnlich sind im Vergleich zu den langfristigen Mittelwerten." Mit anderen Worten: Auf normale Pegelschwankungen wie zum Beispiel Frühjahrshochwasser sind die Flussökosysteme eingestellt, Extremereignisse dagegen verkürzen die Nahrungskette. Und die Häufigkeit solcher Flutwellen dürfte im Rahmen der weltweiten Klimaänderung vielerorts zunehmen. Genauso wie Trockenperioden. (Kurt de Swaaf/DER STANDARD, Printausgabe, 27.10. 2010)