Temperaturüberwachung von Flüssen: Fiebermessen an Schweizer Flüssen

24.08.2016 - Wenn sich Fliessgewässer zu stark erwärmt sind zalreiche Wasserlebewesen gefährdet. Deshalb erfasst das BAFU seit 1963 die Temperaturen ausgewählter Flüsse. Derzeit prüft das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, ob es diese Messreihen ins Inventar der wichtigsten Schweizer Klimabeobachtungen aufnehmen will.

Im Hitzesommer 2003 liessen die hohen Wassertemperaturen im Rhein zwischen Bodensee und Basel Tausende von Äschen verenden.
© Keystone

Text: Lukas Denzler

Anfang Juli 2015 stieg die Wassertemperatur der Aare in Bern auf 23 Grad Celsius. Was Badefans freute, erwies sich für andere als Problem. So musste das Kernkraftwerk (KKW) Mühleberg (BE) die Leistung drosseln, weil es seinen Reaktor mit Flusswasser kühlt und die zulässige Temperatur der Aare sonst überschritten worden wäre. Aus dem gleichen Grund sahen sich auch die Betreiber des gut 150 km flussabwärts gelegenen KKW Beznau (AG) gezwungen, die Stromproduktion zu reduzieren. Die Einbussen waren aber deutlich geringer als im Hitzesommer 2003.

Ausbau des Messnetzes

Die Schweizer Gewässerschutzgesetzgebung legt fest, dass die Temperaturverhältnisse in den Oberflächengewässern möglichst naturnah sein müssen. Dies kann unter Umständen zu Einschränkungen bei der Nutzung von Kühlwasser führen. Seit 1963 erfasst der Bund die Wassertemperaturen von verschiedenen Fliessgewässern kontinuierlich. «Grund für die Messungen war damals die verstärkte Nutzung von Kühlwasser», sagt Adrian Jakob, Chef der Sektion Hydrologische Grundlagen Oberflächengewässer beim BAFU. Und diese habe seither laufend zugenommen. So wird Flusswasser heute etwa auch eingesetzt, um die Server von Rechenzentren zu kühlen. Bis zur Jahrtausendwende umfasste das Messnetz des Bundes 40 Stationen, zurzeit sind es 78 Messstellen.

Laut Adrian Jakob erfolgte die Erweiterung vorab aufgrund ökologischer und klimatischer Fragestellungen. Für viele aquatische Lebewesen ist die Wassertemperatur ein zentraler Faktor. Wärmeres Wasser beschleunigt zum Beispiel Stoffwechselprozesse, was sich auf die Aktivität vieler Organismen auswirkt. Bei steigenden Temperaturen ist auch die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser reduziert. Besonders temperaturanfällig reagieren Edelfische wie Äschen und Bachforellen. Diese Arten sind bei Wassertemperaturen von mehr als 20 Grad Celsius gefährdet und bei 25 Grad akut bedroht. Auch die proliferative Nierenkrankheit (PKD) macht den Fischen dann mehr zu schaffen als in kühlen Gewässern.

Hohe Wassertemperaturen bedrohen die Fische

Im August 2003 betrug die Temperatur des Rheins unterhalb des Bodensees länger als eine Woche mehr als 25 Grad Celsius, was zu einem Massensterben von über 50‘000 Äschen führte. Auch 2014 war ein Rekordjahr, doch kamen die überdurchschnittlichen Jahresmittel der Gewässertemperaturen nicht durch einen besonders heissen Sommer zustande, sondern als Folge aussergewöhnlich hoher Werte im Winter, Frühling und Herbst. Seit Beginn der systematischen Messungen vor gut 50 Jahren zeigt sich ein eindeutiger Trend. «Die Wassertemperaturen sind im Jahresmittel um bis zu 2,5 Grad Celsius angestiegen», stellt Adrian Jakob fest. Im Sommer mache die Erwärmung sogar bis zu 3 Grad aus. Besorgniserregend sei insbesondere das vermehrte Auftreten von Temperaturen im kritischen Bereich über 23 Grad. Wichtige Gründe dafür sind die intensive Nutzung der Gewässer durch den Menschen und die globale Erwärmung. «An den gestiegenen Wassertemperaturen erkennen wir die vom Klimawandel ausgelösten Veränderungen besonders deutlich», betont Petra Schmocker-Fackel, Stabschefin der Abteilung Hydrologie beim BAFU. Das Signal sei viel ausgeprägter als das primär durch saisonale Verschiebungen beeinflusste Abflussverhalten der Fliessgewässer.

Ein Aspekt der Klimabeobachtung

Die vergleichsweise langen Messreihen der Fliessgewässertemperaturen sind denn auch für das globale Klimabeobachtungssystem (GCOS) interessant. Es legt auf weltweiter Ebene die Anforderungen an eine umfassende Klimabeobachtung fest, die hierzulande vom Swiss GCOS Office beim Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz koordiniert wird. «Zurzeit zählt die Temperatur der Fliessgewässer nicht zu den essenziellen Klimavariablen», erläutert Fabio Fontana vom Swiss GCOS Office. Der jüngste GCOS-Statusbericht von 2015 weise aber auf deren zunehmende Bedeutung hin. Vor diesem Hintergrund prüfe man, ob die nationalen Messreihen im Rahmen einer für 2016 geplanten Revision in das Inventar der wichtigsten Schweizer Klimabeobachtungen aufgenommen werden sollen. Das BAFU überarbeitet derzeit das Messkonzept der Gewässertemperaturen. Dabei soll etwa den Seen eine grössere Bedeutung zukommen. Hier steht der vermehrte Einsatz von Satellitenmessungen im Vordergrund. Im Rahmen von GCOS Schweiz wird bereits die Oberflächentemperatur aus Satellitendaten hergeleitet, und entsprechende Messungen gehören schon heute zur essenziellen Klimavariable «Seen». «Interessant wären aber auch genauere Informationen über vertikale Temperaturprofile in den Seen», sagt Petra Schmocker-Fackel. Beim Messnetz für die Fliessgewässer stehen zudem gezielte Ergänzungen zur Diskussion. Zum einen sollen die Erhebungen ein möglichst repräsentatives Gesamtbild ergeben. Zum anderen wären vermehrt auch Messungen an relativ unberührten Flüssen sinnvoll, um die direkten menschlichen Einflüsse auf die Wassertemperaturen künftig besser von den Effekten des Klimawandels unterscheiden zu können.

Nützlich für Gewässerrevitalisierungen

Die Schweiz hat sich zum Ziel gesetzt, in den nächsten Jahrzehnten die Lebensräume an den Fliessgewässern auf einer Länge von 4000 Kilometern aufzuwerten. Dabei sind auch die Wassertemperaturen relevant, denn um der globalen Erwärmung ausweichen zu können, sollten kälteliebende Fische kühlere Lebensräume in höheren Lagen erreichen. Auch die Ausgestaltung der Uferbereiche ist wichtig. «Vor allem bei kleineren Gewässern führt der Schatten von Bäumen zu tieferen Wassertemperaturen», sagt Adrian Jakob. «Mit klugen Massnahmen lassen sich die Auswirkungen des Klimawandels auf die Gewässer zwar nicht vermeiden, aber immerhin etwas abfedern.»

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Letzte Änderung 24.08.2016

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