Durch das Überangebot von Nährstoffen in einem Gewässer kommt es zu einer Algenvermehrung (Algenblüte). Dies wiederum führt zu einer Vermehrung aller Tiere. Durch die hohe Zahl der Lebewesen im Wasser vergrößert sich die Zahl an abgestorbenen Lebewesen.

So erhalten die Bakterien mehr Nahrung und die Anzahl nimmt zu, sie verbrauchen Sauerstoff und bilden Fäulnisstoffe. Aufgrund der starken Algenvermehrung gelangt kein Licht mehr an den Boden des Gewässers, deshalb können die dortigen Pflanzen keine Photosynthese mehr betreiben, sie sterben und verfaulen.

Der Sauerstoffgehalt nimmt immer mehr ab. Es kommt zu einem Massensterben im Gewässer (Seilnachts Umweltlexikon, 2010, Die Verschmutzung der Gewässer).

1.2      Schichtung in Gewässern

In Seen sind die verantwortlichen Faktoren für die Schichtung und das Durchmischungsverhalten die Beckenform und Tiefe, die Lage des Beckens, der Wind, die Windhäufigkeit und -stärke wie auch die Sonnenscheindauer. Aus diesen Grundlagen ergeben sich die physikalischen Auswirkungen, die einen entscheidenden Einfluss auf den Energie- und Stoffhaushalt haben (Rathofer, N., 2001, S. 6).

Im Winter kann sich bei Eisbedeckung wieder eine Phase der Stagnation anschließen (Bayrhuber, H. [Hg], Kull, U. [Hg], 1989, S. 191) Dieser Vorgang ist in Abbildung 1 schematisch dargestellt.

Abbildung 1 Schema von Zirkulation und Temperaturschichtung eines tiefen Sees im Jahresverlauf

Quelle: Rathofer, N., 2001, S. 7)

In Seen besteht häufig eine reine Temperaturschichtung, in Meeren jedoch beruht die vertikale Schichtung meistens auf Temperatur- und Salzgehaltseffekten gleichzeitig (thermohaline Schichtung). Der Grund ist die horizontale Verfrachtung von Wassermassen durch den unterschiedlichen Salzgehalt (Sommer, U., 2005, S. 27).

Abbildung 1 zeigt Studenten beim Messen des Salzgehaltes in der Bucht von Marano bei Venedig.

1.3      Trophiestufen

Das Ausmaß der Eutrophierung wird durch den Trophiegrad (Trophiestufe) quantifiziert. Fließgewässer können mit dem Saprobiensystem in Gewässergüteklassen eingeteilt werden. Das allein genügt für stehende Gewässer nicht, da sie verschiedene Zonen haben, wie Ufer- und Badezonen, Tiefen-, Mittel- und Oberflächenwasser.

Zusätzlich gibt es bei stehenden Gewässern eine stark variierende Gewässerfläche und –tiefe. Aus diesem Grund werden stehende Gewässer nach dem Grad ihrer Trophierung gemessen. Es werden die Jahresdurchschnittswerte von Chlorophyll und der Gesamtphosphorgehalt verwendet. Des Weiteren werden Sichttiefe, Sauerstoffsättigung (gemessen am Ende der Sommerstagnation im Tiefenwasser) sowie die Farbe des Gewässergrundes für die Einstufung herangezogen.

Abb 2.:Um Wasserproben in unterschiedlichen Tiefen entnehmen zu können verwendet man einen Wasserschöpfer nach Ruttner, der bei Erreichen der Messtiefe mit einem Fallgewicht geschlossen werden kann.

Quelle: Eigene Aufnahme

Tabelle 1 Trophiestufen

Quelle: Wasser-Wissen Lexikon, 2010

2      Ursachen der Eutrophierung

2.1      Nährstoffe

Prinzipiell stellen Nährstoffe die Grundelemente von organischem Material dar. Sie zirkulieren in Kreisläufen durch die Atmosphäre, Böden und Gewässer, wobei sich ihre Erscheinungsform durch biochemische Reaktionen verändert. Bei der Eutrophierung spielen vor allem Stickstoff und Phosphor eine wichtige Rolle (IKZM-D LERNEN, 2010, Ursachen).

Häufige Formen des Stickstoffes sind:

-       Molekularer Stickstoff (N₂), (bildet den sauren Regen)

-       Gasförmiger Stickstoffoxide (NO_X)

-       Nährsalze: Nitrat(NO_3-), Nitrit (NO_2-) und Ammonium (NH₄₊)

-       Organische Stickstoffverbindungen

In der Atmosphäre kommt am meisten Stickstoff vor, an und unter der Erdoberfläche lagern weniger als ein Prozent in Gesteinen (als Salpeter), gelöst im Wasser und in gebundener Form als lebende und tote Biomasse. Die Umwandlung von Luftstickstoff in reaktive Stickstoffformen bezeichnet man als Stickstofffixierung, wobei seit dem späten 20. Jahrhundert nicht mehr die natürliche sondern die durch den Menschen verursachte Stickstofffixierung überwiegt. Dentrifikation ist der umgekehrte Prozess, wobei hier vor allem durch Bakterien anorganischer Stickstoff in Luftstickstoff umgewandelt wird. (IKZM-D LERNEN, 2010, Ursachen).