Wenn Algenblüten wachsen, verbrauchen sie den Sauerstoff im Wasser und verhindern, dass das Sonnenlicht Fische und Pflanzen erreicht. Solche Blüten können von wenigen Tagen bis zu vielen Monaten andauern. Mit weniger Licht können die Pflanzen unter der Blüte absterben und die Fische verhungern. Außerdem reduziert die dichte Population einer Blüte die Sauerstoffsättigung während der Nacht durch Atmung. Und wenn die Algen schließlich absterben, verbrauchen die Mikroben, die die toten Algen zersetzen, noch mehr Sauerstoff, was wiederum dazu führt, dass mehr Fische sterben oder das Gebiet verlassen. Wenn der Sauerstoff durch die Algenblüte weiter abgebaut wird, kann es zu hypoxischen toten Zonen kommen, in denen weder Fische noch Pflanzen überleben können. Diese toten Zonen im Fall der Chesapeake Bay, wo sie ein normales Vorkommen sind, stehen auch im Verdacht, eine Hauptquelle für Methan zu sein.
Die negativen Auswirkungen auf die Fische können sogar noch gravierender sein, wenn sie in Gehegen eingesperrt sind, wie es in Fischfarmen der Fall ist. Im Jahr 2007 verlor eine Fischfarm in British Columbia 260 Tonnen Lachse aufgrund von Blüten, und 2016 verlor eine Farm in Chile 23 Millionen Lachse nach einer Algenblüte.
Nach Angaben der NOAA produzieren weniger als ein Prozent der Algenblüten gefährliche Toxine, wie etwa Microcystine. Obwohl Blaualgen oder andere Algen in der Regel keine direkte Gefahr für die Gesundheit darstellen, gelten die von ihnen produzierten Toxine (Gifte) als gefährlich für Menschen, Landtiere, Meeressäuger, Vögel und Fische, wenn die Gifte aufgenommen werden. Bei den Toxinen handelt es sich um Neurotoxine, die Nervengewebe zerstören, was das Nervensystem, das Gehirn und die Leber beeinträchtigen und zum Tod führen kann. Tests haben gezeigt, dass einige Toxine in der Nähe von Blüten in der Luft sein können und dadurch eingeatmet werden können, was die Gesundheit beeinträchtigen kann.
Es gibt keine Behandlung für Tiere, einschließlich Nutztiere, wenn sie von Algenblüten trinken, in denen solche Toxine vorhanden sind. Das Gesundheitsamt von Florida empfiehlt, Menschen und Haustiere von Algenblüten fernzuhalten, um den Kontakt zu vermeiden.
Gesundheit des MenschenBearbeiten
LebensmittelBearbeiten
Es wird nicht empfohlen, Fisch oder Schalentiere aus Seen zu essen, in denen eine Blüte in der Nähe ist. Eine Studie hat gezeigt, dass Algentoxine die Ursache für bis zu 60.000 Vergiftungsfälle pro Jahr auf der Welt sein können. Dies ist auf die Anhäufung starker Toxine in Schalentieren zurückzuführen, die diese Algen verzehren, und dann werden diese Schalentiere später von Menschen verzehrt, was zu amnestischen Schalentiervergiftungen, diarrhöischen Schalentiervergiftungen, neurotoxischen Schalentiervergiftungen und paralytischen Schalentiervergiftungen führen kann. Toxische paralytische Schalentiervergiftungen auf den Philippinen während roter Gezeiten haben über einige Jahrzehnte mindestens 120 Todesfälle verursacht. Nach einem HAB in der Monterey Bay, Kalifornien, warnten die Gesundheitsbehörden die Menschen davor, bestimmte Teile von Sardellen, Sardinen oder Krabben zu essen, die in der Bucht gefangen wurden. 1987 tauchte eine neue Krankheit auf, die als amnestische Schalentiervergiftung bezeichnet wurde. Bei Menschen, die Muscheln aus Prince Edward Island gegessen hatten, wurde eine amnestische Schalentiervergiftung festgestellt. Die Krankheit wurde durch Domoinsäure verursacht, die von einer Kieselalge produziert wird, die in dem Gebiet gefunden wurde, in dem die Muscheln gezüchtet wurden. Im Jahr 2015 wurden die meisten Muschelfischereien in Washington, Oregon und Kalifornien wegen hoher Konzentrationen von giftiger Domoinsäure in Muscheln geschlossen. Menschen wurden gewarnt, dass das Einatmen von Dämpfen aus Wellen oder Wind während einer roten Flut Asthmaanfälle verursachen oder zu anderen Atemwegserkrankungen führen kann.
Landwirtschaftsbeamte in Utah befürchteten, dass sogar Nutzpflanzen kontaminiert werden könnten, wenn sie mit giftigem Wasser bewässert werden, obwohl sie zugeben, dass sie die Kontamination wegen der vielen Variablen in der Landwirtschaft nicht genau messen können. Sie gaben jedoch aus Vorsicht Warnungen an die Anwohner heraus.
TrinkwasserBearbeiten
Satellitenbild des Eriesees während einer Algenblüte im Jahr 2011
Personen werden generell davor gewarnt, Wasser aus Algenblüten zu betreten oder zu trinken, oder ihre Haustiere in dem Wasser schwimmen zu lassen, da viele Haustiere an Algenblüten gestorben sind. In mindestens einem Fall begannen die Menschen krank zu werden, bevor die Warnungen herausgegeben wurden.
An einigen Orten wurden Besucher gewarnt, das Wasser nicht einmal zu berühren. Bootsfahrer wurden darauf hingewiesen, dass die Giftstoffe im Wasser durch die Gischt von Wind oder Wellen eingeatmet werden können. Meeresstrände, Seen und Flüsse wurden aufgrund von Algenblüten geschlossen. Nachdem 2015 ein Hund beim Schwimmen in einer Algenblüte im Russian River in Kalifornien starb, gaben die Behörden ebenfalls Warnungen für Teile des Flusses heraus. Das Wasser zu Hause vor dem Trinken abzukochen, entfernt die Giftstoffe nicht.
Wissenschaftler in Großbritannien, das einen enormen Anstieg von giftigen Algen erlebt hat, vermuten, dass das Trinken von Wasser aus Quellen, die blaugrüne Algen haben, zu Alzheimer, Parkinson oder der Lou-Gehrig-Krankheit beitragen kann. Nur wenige Wasseraufbereitungsanlagen testen jedoch regelmäßig auf Cyanobakterien-Toxine.
Im August 2014 riet die Stadt Toledo, Ohio, ihren 500.000 Einwohnern, kein Leitungswasser zu trinken, da der hohe Toxingehalt einer Algenblüte im westlichen Eriesee die Fähigkeit ihrer Wasseraufbereitungsanlage beeinträchtigt hatte, das Wasser auf ein sicheres Niveau zu behandeln. Der Notfall erforderte die Verwendung von abgefülltem Wasser für alle normalen Verwendungszwecke außer zum Duschen, was öffentliche Dienste und kommerzielle Unternehmen stark beeinträchtigte. Die Blüte kehrte 2015 zurück und wurde für den Sommer 2016 erneut vorhergesagt.
Im Jahr 2004 kam es in der Kisumu-Bucht, die die Trinkwasserquelle für 500.000 Menschen in Kisumu, Kenia, ist, zu einer ähnlichen Wasserverschmutzung. In China wurde 2007 aufgrund einer Algenblüte im drittgrößten See des Landes die Wasserversorgung der Bevölkerung eingestellt, so dass 2 Millionen Menschen gezwungen waren, abgefülltes Wasser zu verwenden. Eine kleinere Wasserabschaltung in China betraf zwei Jahre später 15.000 Einwohner an einem anderen Ort. Auch Australien musste 2016 Landwirten das Wasser abdrehen.
Alan Steinman von der Grand Valley State University hat erklärt, dass eine der Hauptursachen für die Algenblüte im Allgemeinen und im Eriesee im Besonderen darin liegt, dass Blaualgen bei hohem Nährstoffgehalt sowie warmem und ruhigem Wasser gedeihen. Der Eriesee ist anfälliger für Blüten, weil er einen hohen Nährstoffgehalt hat und flach ist, was dazu führt, dass er sich im Sommer schneller erwärmt.
Symptome, die durch das Trinken von giftigem Wasser entstehen, können sich innerhalb weniger Stunden nach der Exposition zeigen. Sie können Übelkeit, Erbrechen und Durchfall umfassen oder Kopfschmerzen und Magen-Darm-Probleme auslösen. Obwohl selten, kann eine Lebertoxizität zum Tod führen. Diese Symptome können dann zu Dehydrierung führen, was ein weiteres großes Problem darstellt. In hohen Konzentrationen können die Giftstoffe in den Algengewässern bei einfacher Berührung Hautausschläge verursachen, Augen, Nase, Mund oder Rachen reizen. Diejenigen mit vermuteten Symptomen sollten einen Arzt aufsuchen, wenn die Symptome anhalten oder sie nach 24 Stunden keine Flüssigkeit mehr zu sich nehmen können.
Wirtschaftliche AuswirkungenBearbeiten
Erholung und TourismusBearbeiten
Die Gefahren, die mit der schädlichen Algenblüte einhergehen, haben die Freude der Besucher an Stränden und Seen in Orten in den USA wie Florida, Kalifornien Vermont und Utah beeinträchtigt. Personen, die hofften, ihren Urlaub oder ihre freien Tage zu genießen, wurden ferngehalten, was der lokalen Wirtschaft schadet. An Seen und Flüssen in North Dakota, Minnesota, Utah, Kalifornien und Ohio wurden Schilder aufgestellt, die vor der möglichen Gesundheitsgefährdung warnen.
Im Juli 2016 erklärte Florida aufgrund der Blüten den Notstand für vier Bezirke. Es wurde gesagt, dass sie eine Reihe von Unternehmen „zerstören“ und die lokale Wirtschaft beeinträchtigen, wobei viele ganz schließen mussten. Einige Strände wurden geschlossen, und Hotels und Restaurants erlitten einen Geschäftsrückgang. Touristische Sportaktivitäten wie Angeln und Bootfahren waren ebenfalls betroffen. Senator Marco Rubio nannte die Situation in Florida „einen gesundheitlichen, ökologischen und wirtschaftlichen Notfall“
Bootsfahrer in einer Süßwasser-Algenblüte
Ähnliche Blüten sind in Europa häufiger geworden, unter anderem in Frankreich. Im Sommer 2009 wurden Strände in der nördlichen Bretagne mit Tonnen von potenziell tödlichen verrottenden Grünalgen bedeckt. Ein Pferd, das am Strand entlang geritten wurde, brach zusammen und starb an den Dämpfen, die von den verrottenden Algen freigesetzt wurden.
Der wirtschaftliche Schaden, der aus den Geschäftsausfällen resultiert, ist zu einem ernsthaften Problem geworden. Laut einem Bericht aus dem Jahr 2016 bestehen die vier wichtigsten wirtschaftlichen Auswirkungen von schädlichen Algenblüten in der Schädigung der menschlichen Gesundheit, der Fischerei, dem Tourismus und der Erholung sowie in den Kosten für die Überwachung und das Management von Gebieten, in denen Algenblüten auftreten. Die EPA schätzt, dass 65 Prozent der großen Flussmündungen des Landes von Algenblüten betroffen sind, was jährliche Kosten von 2,2 Milliarden Dollar verursacht. In den USA gibt es schätzungsweise 166 tote Zonen an der Küste. Da die Datenerfassung außerhalb der USA schwieriger und begrenzt ist, beziehen sich die meisten Schätzungen seit 2016 auf die USA.
In den Hafenstädten der ostchinesischen Provinz Shandong sind die Bewohner nicht mehr überrascht, wenn jedes Jahr massive Algenblüten auftreten und die Strände überfluten. Vor den Olympischen Spielen in Peking 2008 arbeiteten über 10.000 Menschen daran, 20.000 Tonnen toter Algen von den Stränden zu entfernen. Im Jahr 2013 bedeckte eine weitere Algenblüte in China, von der man annimmt, dass es die größte aller Zeiten war, eine Fläche von 7.500 Quadratmeilen, gefolgt von einer weiteren im Jahr 2015, die eine noch größere Fläche von 13.500 Quadratmeilen bedeckte. Es wird angenommen, dass die Blüte in China durch die Verschmutzung von unbehandelten landwirtschaftlichen und industriellen Einleitungen in Flüsse, die ins Meer führen, verursacht wird.
FischereiindustrieBearbeiten
Die Algenblüte an der Westküste von 2015, die zur Schließung von Fischereien führte
Bereits 1976 kostete eine kurzzeitige, relativ kleine tote Zone vor den Küsten von New York und New Jersey die kommerzielle und Freizeitfischerei über 500 Millionen Dollar. Im Jahr 1998 tötete eine rote Flut in Hongkong hochwertige Fische im Wert von über 10 Millionen Dollar.
Im Jahr 2009 wurden die wirtschaftlichen Auswirkungen für die von der Fischereiindustrie abhängigen Küstenbezirke des Staates Washington auf 22 Millionen Dollar geschätzt. Im Jahr 2016 erwartete die US-Meeresfrüchte-Industrie, dass sich die zukünftigen Einnahmeverluste auf 900 Mio. $ jährlich belaufen könnten.
Die NOAA hat einige Kostenschätzungen für verschiedene Blüten in den letzten Jahren vorgelegt: 10,3 Mio. $ im Jahr 2011 aufgrund der roten Flut bei texanischen Austernanlandungen; $2.4 Mio. $ Einkommensverluste durch Stammeshandel durch die Fischereischließung 2015 im pazifischen Nordwesten; 40 Mio. $ Verlust von Tourismus im Bundesstaat Washington durch die gleiche Fischereischließung.
Neben dem Schaden für Unternehmen führt der Tribut durch menschliche Krankheiten zu Lohnverlusten und Gesundheitsschäden. Die Kosten für die medizinische Behandlung, die Untersuchung durch die Gesundheitsbehörden durch Wasserproben und -tests sowie das Aufstellen von Warnschildern an den betroffenen Orten sind ebenfalls kostspielig.
Die Sperrung von Gebieten, in denen diese Algenblüte auftritt, hat einen großen negativen Einfluss auf die Fischereiindustrie, hinzu kommt die hohe Fischsterblichkeit, die darauf folgt, der Preisanstieg aufgrund der Knappheit an verfügbarem Fisch und der Rückgang der Nachfrage nach Meeresfrüchten aufgrund der Angst vor einer Kontamination durch Toxine. Dies verursacht einen großen wirtschaftlichen Verlust für die Industrie.
Die wirtschaftlichen Kosten werden voraussichtlich steigen. Im Juni 2015 beispielsweise erzwang das größte bekannte toxische HAB die Schließung der Muschelindustrie an der Westküste, das erste Mal, dass dies je passiert ist. Ein NOAA-Experte aus Seattle kommentierte: „Dies ist beispiellos in Bezug auf das Ausmaß und die Größenordnung dieser schädlichen Algenblüte und die warmen Wasserbedingungen, die wir vor der Küste sehen….“. Die Blüte erstreckte sich von Santa Barbara, Kalifornien, nordwärts bis nach Alaska.
UmweltauswirkungenBearbeiten
Ausschnitt einer toten Zone im Golf von Mexiko
Anzahl und Ausmaß nehmen zuBearbeiten
Die Anzahl der gemeldeten schädlichen Algenblüten (Cyanobakterien) hat weltweit zugenommen. In den USA gab es in den letzten zehn Jahren in jedem Küstenstaat schädliche Algenblüten, und es sind Arten an neuen Orten aufgetaucht, von denen vorher nicht bekannt war, dass sie Probleme haben. Im Landesinneren haben die großen Flüsse eine Zunahme ihrer Größe und Häufigkeit zu verzeichnen. Im Jahr 2015 hatte der Ohio River eine Algenblüte, die sich über „beispiellose“ 650 Meilen (1.050 km) in die angrenzenden Staaten erstreckte und positiv auf Toxine getestet wurde, was zu Problemen im Trinkwasser und in der Freizeitgestaltung führte. Ein Teil des Jordan River in Utah wurde 2016 wegen einer toxischen Algenblüte gesperrt.
Forscher haben das Wachstum von HABs in Europa, Afrika und Australien festgestellt. Dazu gehören auch Blüten an einigen der afrikanischen Großen Seen, wie dem Viktoriasee, dem zweitgrößten Süßwassersee der Welt. Indien meldet jedes Jahr einen Anstieg der Anzahl der Blüte. 1977 meldete Hongkong seine erste rote Flut. Bis 1987 waren es durchschnittlich 35 pro Jahr. Außerdem gab es Berichte über schädliche Algenblüten in beliebten kanadischen Seen wie dem Beaver Lake und dem Quamichan Lake.
Die globale Erwärmung und die Umweltverschmutzung führen dazu, dass sich Algenblüten an Orten bilden, die bisher als „unmöglich“ oder selten galten, wie z.B. unter den Eisschilden in der Arktis, in der Antarktis, im Himalaya-Gebirge, in den Rocky Mountains und in den Sierra Nevada Mountains.
FischsterbenBearbeiten
Massives Fischsterben in Brasilien
Massives Fischsterben wurde durch HABs verursacht. Im Jahr 2016 starben 23 Millionen Lachse, die in Chile gezüchtet wurden, an einer giftigen Algenblüte. Um die toten Fische loszuwerden, wurden diejenigen, die zum Verzehr geeignet waren, zu Fischmehl verarbeitet und der Rest wurde 60 Meilen vor der Küste versenkt, um Risiken für die menschliche Gesundheit zu vermeiden. Die wirtschaftlichen Kosten dieses Fischsterbens werden auf 800 Millionen Dollar geschätzt. Der Umweltexperte Lester Brown hat geschrieben, dass die Lachs- und Garnelenzucht in Offshore-Teichen Abfälle konzentriert, die zur Eutrophierung und zur Entstehung von toten Zonen beitragen.
Andere Länder haben von ähnlichen Auswirkungen berichtet, wobei in Städten wie Rio de Janeiro, Brasilien, ein großes Fischsterben aufgrund von Fischblüten an der Tagesordnung ist. Anfang 2015 sammelte Rio geschätzte 50 Tonnen toter Fische aus der Lagune, in der die Wasserwettbewerbe der Olympischen Spiele 2016 stattfinden sollten.
Die Monterey Bay hat unter schädlichen Algenblüten gelitten, zuletzt 2015: „Periodische Blüten von Toxin-produzierenden Pseudo-Nitzschia-Kieselalgen sind seit über 25 Jahren in der Monterey Bay und anderswo an der Westküste der USA dokumentiert worden. Während großer Blüten reichert sich das Toxin in Schalentieren und kleinen Fischen wie Sardellen und Sardinen an, die sich von den Algen ernähren, was die Schließung einiger Fischereien erzwingt und Meeressäuger und Vögel vergiftet, die sich von kontaminiertem Fisch ernähren.“ Ähnliche Fischsterben durch giftige Algen oder Sauerstoffmangel wurden in Russland, Kolumbien, Vietnam, China, Kanada, der Türkei, Indonesien und Frankreich beobachtet.
Todesfälle bei Landtieren
Landtiere, einschließlich Vieh und Haustiere, waren betroffen. Hunde sind an den Giftstoffen gestorben, nachdem sie in Algenblüten geschwommen waren. Warnungen kamen von Regierungsbehörden im Bundesstaat Ohio, die feststellten, dass viele Hunde und Nutztiere durch HAB-Exposition in den USA und anderen Ländern zu Tode kamen. In einem Bericht aus dem Jahr 2003 stellten sie außerdem fest, dass in den vergangenen 30 Jahren häufigere und länger anhaltende schädliche Algenblüten aufgetreten sind.“ In diesem Jahr gab es in 50 Ländern und 27 Bundesstaaten Berichte über Krankheiten bei Mensch und Tier, die mit Algentoxinen in Verbindung gebracht wurden. In Australien warnte das Landwirtschaftsministerium die Landwirte, dass die Giftstoffe eines HAB das „Potenzial haben, eine große Anzahl von Tieren sehr schnell zu töten.“
Toter Wal durch eine Algenblüte
Meeressäuger wurden ebenfalls ernsthaft geschädigt, da über 50 Prozent der ungewöhnlichen Todesfälle von Meeressäugern durch schädliche Algenblüten verursacht werden. Im Jahr 1999 starben über 65 Große Tümmler während einer roten Flut in Florida. Im Jahr 2013 tötete eine rote Flut im Südwesten Floridas eine Rekordzahl von Seekühen. Auch Wale sind in großer Zahl gestorben. Im Zeitraum von 2005 bis 2014 starben in Argentinien durchschnittlich 65 Walbabys, was von Experten mit Algenblüten in Verbindung gebracht wurde. Ein dortiger Walexperte erwartet, dass die Walpopulation deutlich reduziert wird. Im Jahr 2003 starben vor Cape Cod im Nordatlantik mindestens 12 Buckelwale an den giftigen Algen einer roten Flut. Im Jahr 2015 meldeten Alaska und British Columbia, dass viele Buckelwale wahrscheinlich an den HAB-Toxinen gestorben sind, wobei 30 in Alaska an Land gespült wurden. „Unsere führende Theorie zu diesem Zeitpunkt ist, dass die schädliche Algenblüte zu den Todesfällen beigetragen hat“, sagte ein NOAA-Sprecher.
Vögel sind gestorben, nachdem sie toten Fisch gefressen haben, der mit giftigen Algen kontaminiert war. Verrottende und verwesende Fische werden von Vögeln wie Pelikanen, Möwen, Kormoranen und möglicherweise Meeres- oder Landsäugetieren gefressen, die dann vergiftet werden. Die Nervensysteme von toten Vögeln wurden untersucht und hatten durch die Wirkung des Giftes versagt. An der Küste von Oregon und Washington wurden im Jahr 2009 auch tausend Trauerenten, oder Meeresenten, getötet. „Das ist riesig“, sagte ein Universitätsprofessor. Als sterbende oder tote Vögel an der Küste angeschwemmt wurden, gingen die Naturschutzbehörden in einen „Notfall-Krisenmodus“
Es wurde sogar vorgeschlagen, dass schädliche Algenblüten für das Sterben von Tieren verantwortlich sind, die in Fossilienfunden gefunden wurden.
Weitere tote ZonenBearbeiten
Tote Zone im Süden der USA
Nach Angaben der NOAA können Blüten die Umwelt auch ohne die Produktion von Giftstoffen schädigen, indem sie dem Wasser Sauerstoff entziehen, wenn sie wachsen und während sie nach ihrem Absterben verwesen. Blüten können auch das Sonnenlicht für darunter lebende Organismen blockieren. Eine rekordverdächtige Anzahl und Größe von Blüten haben sich an der Pazifikküste, im Eriesee, in der Chesapeake Bay und im Golf von Mexiko gebildet, wo dadurch eine Reihe von toten Zonen entstanden sind. In den 1960er Jahren lag die Zahl der toten Zonen weltweit bei 49, bis 2008 stieg die Zahl auf über 400. In den USA sind sie besonders entlang der Ost- und Südküste verbreitet.
Viele wichtige natürliche Lebensräume wie Flüsse, Seen und Flussmündungen haben sich weiter verschlechtert und zur Entstehung weiterer sauerstoffarmer toter Zonen beigetragen, darunter einige im Golf von Mexiko, in der Chesapeake Bay und im Eriesee.
Zu den größten toten Zonen gehörten die in der nordeuropäischen Ostsee und im Golf von Mexiko, was eine 2,8 Milliarden Dollar schwere Fischindustrie in den USA betrifft. Leider erholen sich tote Zonen nur selten und werden in der Regel immer größer. Eine der wenigen toten Zonen, die sich jemals wieder erholt haben, war das Schwarze Meer, das sich nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion in den 1990er Jahren aufgrund der daraus resultierenden Reduzierung des Düngemitteleinsatzes relativ schnell wieder normalisierte.