Innsbruck/Wien (FWF) – Beeinträchtigt der Mensch durch Rodung, Almwirtschaft und atmosphärische Metallverschmutzung die Seen stärker als natürliche Veränderungen wie Klima und Vegetation? Wie schnell wirken sich umweltschützende Maßnahmen auf Seen tatsächlich aus? Diese und ähnliche Fragen beantwortet Karin Koinig vom Institut für Zoologie und Limnologie der Universität Innsbruck durch die Untersuchung von bis zu 14 500 Jahre alten Sedimentkernen aus Seen. Im Rahmen eines Erwin Schrödinger Stipendiums, finanziert durch den Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, analysiert sie am Geologischen Institut der Universität Bern und am Institut für Umweltgeochemie in Heidelberg Langzeitveränderungen in der Geochemie von Seen.

Die in dünne Schichten geschnittenen und datierten Seditmentkerne sind „Geschichtsbücher“ der besondern Art. An ihnen lassen sich die Umweltveränderungen der letzten 10 000 Jahre rekonstruieren. Karin Koinig misst die Konzentrationsänderung in den geochemischen Elementen mit einem speziellen Röntgenstrahl-Fluoreszenz-Analysator. Die Ergebnisse werden mit paläobotanischen und mineralogischen Profilen verglichen. Ziel dieser Untersuchung ist es, natürliche Langzeitänderungen in der Geochemie von menschlich verursachten Änderungen zu unterscheiden. Von besonderem Interesse sind dabei Änderungen in den Metallkonzentrationen, die in Europa schon seit Beginn der Metallverarbeitung in der Bronzezeit, vor allem aber seit der Industrialisierung anthropogen erhöht sind. So weist Koinig in den Seesedimenten eines Alpensees (Sägistalsee, Berner Alpen) einen deutlichen Anstieg der Bleikonzentration über die letzten 150 Jahre nach, der auf höhere atmosphärische Einträge zurückzuführen ist. In den 70iger Jahren war dieser Anstieg am stärksten und die Bleikonzentrationen erreichten ihre höchsten Werte. „In den obersten Schichten lässt sich aber ein Rückgang feststellen, was auf die Einführung von unverbleitem Benzin zurückzuführen ist und aufzeigt, wie rasch sich Umweltmaßnahmen auswirken können“, erklärt Koinig. Dagegen wird in den älteren Sedimentschichten die Veränderung der Metallkonzentrationen durch andere Prozesse verursacht: Zu Beginn des Holozäns bestimmten das Ausmaß und die Art der Vegetationsdecke die Konzentration aller geochemischen Elemente, also auch der Metalle. Das lässt sich durch eine Veränderung der Erosion mit der Vegetationsdecke erklären. Zu Zeiten, in denen das Einzugsgebiet des Sees nur teilweise bewaldet war, wurden mehr Staub und feine Partikel eingetragen. Sobald dann klimabedingt vor ungefähr 6 500 Jahren mehr Fichten in das Einzugsgebiet einwanderten und der Wald dichter wurde, änderte sich der partikuläre Eintrag und damit die geochemische Zusammensetzung des Sedimentes.

Schon in der Bronzezeit werden menschliche Einflüsse sichtbar: Durch Rodungen im Einzugsgebiet, mit denen Almweiden gewonnen wurden, stieg auch die Erosion wieder an und die Konzentration aller geochemischen Elemente im Sediment ändert sich. Allmählich wirkte sich auch der durch die Almwirtschaft bedingte erhöhte Nährstoffeintrag auf den See aus: „Schon vor 3 000 Jahren können wir die ersten Anzeichen einer Eutrophierung und einer Verminderung des Sauerstoffgehaltes in den unteren Wasserschichten des Sees anhand der Sedimentgeochemie feststellen“, erläutert Koinig. Die Untersuchung von Langzeitveränderung erlaubt es, das Ausmaß der menschlichen Eingriffe, die sogar in Alpenseen schon vor über 3.000 Jahren erkennbar sind, mit natürlichen Veränderungen zu vergleichen und so abzuschätzen, ob der Mensch die Seen stärker als im Rahmen der natürlichen Schwankungen beeinträchtigt. In weiterführenden Untersuchungen befasst sich Koinig mit einem See im Alpenvorland, in dessen Einzugsgebiet die menschliche Besiedelung schon viel früher erfolgte und wo eine intensive landwirtschaftliche Nutzung vorherrschte. Koinig: „Zusätzlich will ich mit Messungen von natürlichen Sr-Isotopen Veränderungen im Staubeintrag oder in Verwitterungsquellen untersuchen.“

Wissenschaftlicher Kontakt
Dr. Karin A. Koinig,
Institut für Zoologie und Limnologie, Universität Innsbruck
Institut für Umweltgeologie, Universität Heidelberg
T 0049 6221 54 4809
kkoinig(at)ugc.uni-heidelberg.de

22. Februar 2001