Algenblüte oder Bakterien? Wie sich unsere Gewässer im Sommer verändern.

Wenn sich die Gewässer im Hochsommer aufwärmen, verändert sich auch deren Flora und Fauna massiv. Häufig wird das Wasser trüber und grüner, und nicht selten bilden sich regelrechte grüne Schlieren an der Oberfläche. Dabei handelt es sich meistens um das explosionsartige Wachstum von Algen oder aber, mit zunehmender Häufigkeit, um diverse Bakterien, den sogenannten Blaualgen.

Die Algenblüte, wenn ein unübersehbarer Teppich von Cyanobakterien an der Wasseroberfläche auftaucht. Foto: dieangelschule Hamburg, AdobeStock, Oleksandr

Die ernstzunehmenden Warnungen vor Blaualgen tauchen dann in den Medien auf. Es bilden sich grüne Teppiche, wattige Wolken oder glibbrige Streifen an Ufern und der Wasseroberfläche. Wasserproben werden genommen und Messungen ergeben erhöhte Werte und überschreiten behördliche Maximal-Konzentrationsmengen. Häufig Folge ist eine Gewässerspeerung für Badegäste und andere Gewässernutzer mit direktem Kontakt zum Wasser. Früherkennung und Frühwarnketten spielen hier einer immer wichtigere Rolle.

Was sind Blaualgen und wozu dienen sie?

Blaualgen werden sie ganz trivial genannt. Doch tatsächlich sind sie keine Algen, sondern bilden in der Biologie eine sehr breite eigenständige Artengruppe von besonderen Mikrolebewesen, die alle zum Stamm der Cyanobakterien gehören. Die Biologen hatten sie bis vor wenigen Jahrzehnten immer der großen Gruppe des pflanzlichen Planktons untergeordnet. Die bahnbrechenden Entdeckungen kamen tatsächlich erst in den späten 80iger Jahren und werden wissenschaftlich inzwischen viel differenzierter betrachtet als früher. Mittlerweile wird die Welt der Cyanobakterein neu geordnet und ist bis heute tatsächlich noch nicht vollständig abgeschlossen. Die Cyanobakterien sind Ein- bis Vielzeller und können unterschiedlichste Formen und Koloniestrukturen bilden. Es wurden inzwischen schon über 2.000 individuelle Cyanobakterien global katalogisiert. Darunter gibt es rund 40 identifiziert Arten, die für Mensch und Tier gefährlich werden können.

Zellen mit hybridem Antrieb

Das besondere an den Cyanobakterien ist, dass sie eigene Formen der Photosynthese beherrschen. Sie setzen, genauso wie grüne Pflanzen, mit Hilfe der energiereichen UV-Strahlung aus der Sonne neue Zuckermoleküle zusammen. Dafür benutzen sie jedoch gleich mehrere Blattfarbstoffe als wir es aus den Pflanzenzellen kennen und sind zudem effizienter in der Energieaufnahme bzw. Nährstoff-Verwertung. In der einfachen Photosynthese wird aus den zwei Bausteinen Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O) einfache Glykose gebildet (Fruchtzucker, C6H12O6). Als Abfallprodukt, wie bei allen grünen Blattpflanzen auch, fällt Sauerstoff (O2) ab und wird an die Umgebung abgegeben. der Fruchtzucker ist danach ein elementarer Grundbaustein für die Zellen und weitere biochemische Prozesse. Diese Zellfarbstoffe der Cyanobakterien sind überwiegend blau, teilweise grün und manche auch rot. Der auffallend blauen Dominanz der Farbstoffe verdanken sie daher den "Vor"-Namen Cyano (altgriechisch: κύανος kýanos = blau). Anders als wir es von den grünen Pflanzen kennen, die das Sonnenlicht brauchen als Energielieferant, schalten die Cyanobakterien nach Sonnenuntergang einen zweiten Zellmotor an und verstoffwechseln dann den Stickstoff (N2). Damit bleibt ihnen eine zweite Wachstumsstrategie solange ihnen das UV-Licht der Sonne fehlt bzw. nicht mehr ausreicht. Diese Zelleigenschaften bringen den Cyanobakterien ein fortwährendes, schnelleres Wachstum mit exponentieller Vermehrung und ein Leben in den Tiefzonen der Gewässer und aller Ozeane. Doch leider produzieren die Bakterien auch viele weitere Abbauprodukte, wovon einige als giftig gelten (Toxine). Die Eigenschaften dieser Toxine wirken auf Tiere und Menschen in zu hoher Konzentration schädlich oder krankheitserregend.

Der Treibstoff für das Leben an Land

Cyanobakterien gibt es schon seit mindestens 3,5 Milliarden Jahren auf der Erde. Auf dieses Alter deuten die ältesten nachweislichen Spuren hin und ergeben inzwischen die archäologischen Modellrechnungen vieler Evolutionsforscher weltweit. Sie gehören damit zu den ersten Lebensformen und verbreiteten sich über die Ozeane. Die Cyanobakterien finden sich heute auf der ganzen Erde. Sogar in die freie Atmosphäre gelangen sie und können sich mittels Verwirbelungen durch die Luft weiterverbreiten, wie wir es von vielen anderen Keimen, Sporen und Viren kennen. Den allergrößten weltweiten Anteil bildet das marine Cyanobakterium. Es ist in allen Meeren und Ozeanen neben dem Plankton allgegenwärtig und versorgt uns täglich mit neuem frei verfügbarem Sauerstoff in der Atmosphäre (ca. 25 % des marinen Sauerstoff weltweit). Selbst in unseren Böden und auf Pflanzen sind die Cyanobakterien nachweisbar vertreten, immer und fast überall nachweisbar. Die Eigenschaft der Cyanobakterien, als erste Lebensformen auf der Erde, den Sauerstoff zu produzieren war vermutlich auch der Ursprung, dass sich die Atmosphäre mit dem lebensnotwendigen Gas nach und nach anreicherte vor rund 2,4 Milliarden Jahren. Trotz dieser gewaltigen Leistungen liegt ihr Anteil an der Kohlenstoff-Biomasse auf der gesamten Erde gerade einmal bei 0,05 %.

Es gilt den Ursachen den Kampf anzusagen

Das vermehrte und immer häufiger auftretende explosionsartige Wachstum der Caynobakterien liegt vorrangig an vier Faktoren; der zunehmendn Erwärmung der Gewässer, ein Überangebot an Nährstoffen (Eutrophierung), einem niedrigeren pH-Wert im Wasser (besonders bei kalkarmen Gewässern und/oder hoher Verschmutzung) und viel verfügbares Sonnenlicht (energiereiche UV-Strahlung).

Was auf den ersten Blick wirkt wie ein abstraktes Kunstwerk, ist ein Teppich aus abgestorbenen Algen am Gewässergrund eines Badesees in 4 Metern Tiefe. Foto: Volker Hämmerling, dieangelschule

Die Cyanobakterien trüben das freie Wasser und bedecken die Oberfläche, wodurch wenig bis gar kein Licht mehr an die anderen tieferen Pflanzen mehr kommt. Nach einer nur kurzen Wachstums- und Lebensphase sterben die Cyanobakterien bereits wieder ab und sinken dann massenhaft im Gewässer ab. Das tote organische Material bedeckt dann alles andere unter sich und wird von anderen Bakterien konsumiert. Diese Zersetzungsprozesse führen zur sogenannten Sauerstoffzehrung, bei der Bakterien mit aerobem Stoffwechsel zusätzlichen Sauerstoff verbrauchen und noch mehr Kohlendioxid liefern. Das Gleichgewicht zwischen den Sauerstofflieferanten (Pflanzen, Cyanobakterien und Algen) und den Sauerstoffkonsumenten (Fische, Tiere und Insekten sowie Bakterien) kippt, und ein Sauerstoffmangel entsteht. Die Folge einer solchen Sauerstoffzehrung ist ein Fischsterben, da diese ohne ausreichend Sauerstoff ersticken.

Gesundheitsgefahren durch Cyanotoxine

Einige der bei uns vorkommenden Cyanobakterien produzieren in ihrem Stoffwechsel giftige Verbindungen (Cyanotoxine). Diese Toxine lagern sie in ihren Zellen ein oder geben sie an das Wasser ab als Stoffwechselabfall. Der Kontakt mit diesen Toxinen kann Hautreizungen oder Allergiene auslösen. An Schleimhäuten kommt es zu Reaktionen wie zum Beispiel Bindehautentzündung an den Augen, Atemwegsbeschwerden oder Hautausschlag mit Wassereinlagerungen (Nesselsucht). Beim Verschlucken der Cyanobakterien kommt es häufig zu Magen- und Darmbeschwerden mit Erbrechen oder Durchfall. Auch Tiere können darunter leiden. So sollten Hundehalter ihre Haustiere ebenfalls vom Gewässer fernhalten (was im Vorfeld eh immer zu prüfen sei) und schon gar nicht daraus trinken lassen, das kann schonmal tödlich enden. Wassertiere und Fische können an den Toxinen ebenfalls sterben, da die Gifte zu starker Reizung oder sogar der Lähmung ihrer Atmungsorgane führt. Die körpereigene Immunabwehr kann an der Leben oder an Nervenbahnen und -Zellen bleibende Schäden verursachen, sowohl bei befallenen Menschen als auch Tieren. Die Ökologie eines Gewässers leidet immens unter den Folgen einer massiven Algenblüte durch Cyanobakterien, erholt sich danach nur schleppend und der Abbau der verbliebenen Cyanotoxine braucht im Anschluss relativ viel Zeit. Das Angeln bzw. der Verzehr von Fischen aus einem Gewässer mit intensiver Algenblüte sollte vermieden werden. Zwar sind die Cyanobaktieren nach einer guten Reinigung vom Fischfleisch entfernt und verbleibende Zellen nach einer ordentlichen Zubereitung abgestorben, aber ihre Toxine häufig nicht. Eine Vielzahl von Fischvergiftungen sind in der Regel auf den Verzehr von mit Algen bzw. mit Bakterien befallenen Fischen oder derem Fleisch zurückzuführen. Die Cyanobakterien selbst, sehen am Menschen bzw. innerhalb unseres Stoffwechsels allerdings keinen geeigneten Wirt und können sich in unserem Körper weder halten noch vermehren. Das Beachten einer guten Hygiene und entsprechender Sorgfalt schaffen am Wasser, ob mit oder ohne Angelgerät, auf jeden Fall mehr Sicherheit.

Autor: Volker Hämmerling, dieangelschule 2026 Quellen: Umwelt Bundesamt (BMUKN), Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)