Landau – 180 Millionen Messdaten ausgewertet: Schadstoffe bedrohen Flüsse und Bäche auch in Schutzgebieten

180 Millionen Messdaten ausgewertet: Schadstoffe bedrohen Flüsse und Bäche auch in Schutzgebieten

Organische Schadstoffe wie Pestizide oder Industriechemikalien stellen selbst in geschützten Flüssen und Bächen ein häufiges Risiko für aquatische Ökosysteme dar. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie der RPTU Kaiserslautern-Landau, die auf der Analyse von mehr als 180 Millionen Wasserproben aus dem französischen Langzeit-Monitoringprogramm „Naïades“ basiert. Die Untersuchung zeigt, dass Schadstoffe in nahezu allen untersuchten Gewässern nachweisbar sind und dass bisher oft in früheren Studien unbeachtete Stoffgruppen erheblich zu den Umweltrisiken beitragen.

Die Studie, die in der Fachzeitschrift „Water Research“ erschienen ist, liefert damit eines der bislang umfassendsten Bilder der chemischen Belastung von Fließgewässern. Während frühere Studien häufig auf einzelne Stoffgruppen wie Pestizide beschränkt waren, berücksichtigt die aktuelle Analyse insgesamt 1.731 Chemikalien und erlaubt damit eine deutlich umfassendere Bewertung ökologischer Risiken.

Einzigartige Datengrundlage ermöglicht umfassende Risikoanalyse

Hunderttausende Chemikalien sind weltweit im Einsatz und können in Gewässer gelangen. Ihr Nachweis ist jedoch häufig aufwendig und kostspielig, weshalb das tatsächliche Ausmaß der Belastung bislang nur unvollständig bekannt war. Unter der Leitung der Landauer Umweltwissenschaftler Danisa Lione und Jakob Wolfram wertete das Forschungsteam mehr als zwei Jahrzehnte französischer Messdaten aus. Die Forschenden verglichen die gemessenen Konzentrationen organischer Schadstoffe mit deren bekannter Toxizität für Wasserorganismen und untersuchten die daraus resultierenden Risiken in geschützten und ungeschützten Gewässern.

„Der Umfang der französischen Daten verschafft uns einen beispiellosen Einblick in die Komplexität der chemischen Belastung und ihre möglichen Auswirkungen auf diese ökologisch wichtigen Lebensräume“, sagt Jakob Wolfram.

Schadstoffe nahezu flächendeckend nachweisbar

Die Analyse zeigt, dass organische Schadstoffe in nahezu allen untersuchten Gewässern vorkommen. In Schutzgebieten wurden durchschnittlich neun verschiedene Chemikalien pro Wasserprobe nachgewiesen, außerhalb dieser Gebiete waren es durchschnittlich 13. Zwar traten Schadstoffe in Schutzgebieten insgesamt seltener auf, doch auch dort wurden regelmäßig Konzentrationen gemessen, die ökologische Risiken verursachen können.

„Schutzgebiete reduzieren die Anzahl und Häufigkeit von Schadstoffen zwar deutlich. Dennoch treten nachteilige Auswirkungen weiterhin häufig auf. Flüsse und Bäche sind offene Systeme, sodass Chemikalien über die Strömung auch in ökologisch wertvolle Rückzugsräume gelangen können“, erklärt Danisa Lione.

PFAS gewinnen an Bedeutung

Besonders auffällig ist die zunehmende Verbreitung von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS), den sogenannten „Ewigkeitschemikalien“. In den vergangenen Jahren stiegen sie zur zweithäufigsten nachgewiesenen Schadstoffgruppe auf. PFAS wurden an rund 60 Prozent der untersuchten Standorte gefunden. In städtisch geprägten Regionen wurden jährlich durchschnittlich sechs bis elf verschiedene PFAS-Verbindungen nachgewiesen.

„Über die Auswirkungen von PFAS auf aquatische Ökosysteme wissen wir bislang noch vergleichsweise wenig, während gleichzeitig mehr als 10.000 verschiedene PFAS-Moleküle im Einsatz sind. Ihr langfristiges und weit verbreitetes Auftreten, selbst in Schutzgebieten, ist deshalb besonders besorgniserregend“, unterstreicht Danisa Lione.

Wasserpflanzen besonders betroffen

Am stärksten betroffen waren Wasserpflanzen, die die Grundlage vieler aquatischer Nahrungsnetze bilden. Danach folgten wirbellose Wassertiere und Fische. Die Studie zeigt zudem, dass landwirtschaftliche Nutzung einen wesentlichen Einfluss auf die Umweltrisiken hat. Regulatorische Einschränkungen besonders problematischer Pestizide führten zwar zu Verbesserungen für Wasserpflanzen, vergleichbare positive Effekte für Wassertiere konnten jedoch nicht festgestellt werden.

„Unsere Ergebnisse dieser groß angelegten Studie verdeutlichen die weitreichenden Auswirkungen organischer Schadstoffe, insbesondere von Pestiziden, auf aquatische Ökosysteme. Gleichzeitig zeigen sie, dass sich Risiken verringern lassen, wenn besonders problematische Substanzen konsequent ersetzt oder aus dem Verkehr gezogen werden“, so Jakob Wolfram.

Umfangreiche Messprogramme decken bislang übersehene Risiken auf

Ein zentrales Ergebnis der Studie ist, dass sich das Ausmaß der Belastung deutlich verändert, wenn neben Pestiziden auch weitere organische Schadstoffe berücksichtigt werden. Durch die Einbeziehung dieser Stoffe stieg das geschätzte Umweltrisiko gegenüber einer ausschließlichen Betrachtung von Pestiziden um 26 Prozent für Fische und um 48 Prozent für wirbellose Wassertiere. „Viele frühere Untersuchungen konnten die tatsächlichen Umweltrisiken wahrscheinlich nicht vollständig erfassen, weil die chemische Analytik nur einen begrenzten Ausschnitt der vorhandenen Stoffe abdeckte. Um bisher unerkannte ökologische Belastungen sichtbar zu machen, müssen Umweltmessprogramme künftig deutlich ausgeweitet werden, wie es das französische Programm vorbildlich zeigt“, bekräftigt Danisa Lione.

Die Ergebnisse zeigen, dass Schutzgebiete wichtige Rückzugsräume für die Biodiversität bleiben, jedoch keinen vollständigen Schutz vor chemischen Belastungen bieten. Gleichzeitig machen die Daten deutlich, dass umfassende Umweltüberwachung und die Regulierung problematischer Stoffe entscheidende Voraussetzungen für den langfristigen Schutz aquatischer Ökosysteme sind.

Die Studie:

Lione, D., Bussen, D., Petschick, L.L., Hermann, L.Z., Schulz, R., Wolfram, J. (2026). „Pesticides and organic pollutants pervasively threaten aquatic ecosystems, even in protected areas.“ Water Research. https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.127223

Quelle:  RPTU|  Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern Landau | Kleiner Fluss, der durch landwirtschaftliche Aktivitäten beeinflusst wird. Foto: Carsten Brühl