Ästuar
| Marine Lebensräume ⓘ |
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Lebensräume an der Küste Meeresoberfläche Offener Ozean Meeresboden |
Ein Ästuar ist ein teilweise geschlossener Küstenkörper mit Brackwasser, in den ein oder mehrere Flüsse oder Bäche münden und der eine freie Verbindung zum offenen Meer hat. Ästuare bilden eine Übergangszone zwischen Flusslandschaften und Meereslandschaften und sind ein Beispiel für einen Ökoton. Ästuare unterliegen sowohl marinen Einflüssen wie Gezeiten, Wellen und dem Zufluss von Salzwasser als auch fluvialen Einflüssen wie Süßwasser- und Sedimentströmen. Die Vermischung von Meer- und Süßwasser führt zu einem hohen Nährstoffgehalt sowohl in der Wassersäule als auch im Sediment und macht Ästuare zu den produktivsten natürlichen Lebensräumen der Welt. ⓘ
Die meisten bestehenden Ästuare entstanden während des Holozäns durch die Überflutung von durch Flüsse erodierten oder von Gletschern aufgeschwemmten Tälern, als der Meeresspiegel vor etwa 10.000-12.000 Jahren zu steigen begann. Ästuare werden in der Regel nach ihren geomorphologischen Merkmalen oder nach Wasserzirkulationsmustern klassifiziert. Sie können viele verschiedene Bezeichnungen haben, wie z. B. Buchten, Häfen, Lagunen, Meeresarme oder Sunde, obwohl einige dieser Wasserkörper nicht genau der oben genannten Definition eines Ästuars entsprechen und vollständig salzhaltig sein können. ⓘ
Viele Ästuare leiden unter der Degeneration durch eine Vielzahl von Faktoren wie Bodenerosion, Abholzung, Überweidung, Überfischung und das Auffüllen von Feuchtgebieten. Eutrophierung kann zu einer übermäßigen Nährstoffzufuhr aus Abwässern und tierischen Abfällen, zu Schadstoffen wie Schwermetallen, polychlorierten Biphenylen, Radionukliden und Kohlenwasserstoffen aus Abwassereinleitungen sowie zu Eindeichungen oder Aufstauungen zum Hochwasserschutz oder zur Wasserumleitung führen. ⓘ
Ein Ästuar (lateinisch aestuarium „der Flut ausgesetzte Flussmündung“ oder „Bucht“) ist der breite Wasserkörper an der Mündung eines Flusses oder Stroms an einer meist flachgründigen Senkungsküste. ⓘ
Gemäß der Leeuwarden Declaration werden die landwärtigen Grenzen der Ästuare in der Deutschen Bucht definiert als die durchschnittliche Grenze von Brackwasser zu Süßwasser und die seewärtigen Grenzen als die durchschnittliche Lage der 10-PSU-Isohaline. ⓘ
An Gezeitenküsten findet man typische trichterförmige Ästuare wie die Unterelbe. Aber auch die Mündungslagunen, die man an Senkungsküsten ohne starken Tidenhub findet, werden als Ästuare bezeichnet, beispielsweise die Unterwarnow. An Hebungsküsten und/oder bei großer Geschiebefracht herrschen dagegen Deltas vor, auch bei kräftigem Tidenhub wie am Ganges-Brahmaputra-Delta. Gezeitengeprägte Deltas können aus Ästuaren bestehen, wie das Amazonasdelta und der in der niederländischen Provinz Zeeland gelegene Teil des Rhein-Maas-Schelde-Deltas. ⓘ
In der EU-Wasserrahmenrichtlinie wurde neben Fließgewässern, Stillgewässern und Küstengewässern für Ästuare die zusätzliche Kategorie Übergangsgewässer geschaffen. Die Anwendung ist noch in Entwicklung. Auch im Anhang I der FFH-Richtlinie werden Ästuarien als zu schützender Lebensraumtyp gelistet. ⓘ
In jüngster Zeit wird der Begriff Ästuar auch auf solche Flussmündungen angewandt, die nicht alle Definitionsbedingungen erfüllen: So ist das Ems-Ästuar nicht trichterförmig, Unter-Warnow und Unter-Trave sind nicht tidenabhängig, und Innen- und Außenjade sind wegen ihres hohen Salzgehalts streng genommen nicht der Unterlauf des Flusses Jade. ⓘ
Definition
Das Wort "Ästuar" leitet sich vom lateinischen Wort aestuarium ab, was so viel wie Meeresarm bedeutet und sich wiederum vom Begriff aestus ableitet, der Gezeiten bedeutet. Es gibt viele Definitionen, die zur Beschreibung eines Ästuars vorgeschlagen wurden. Die am weitesten akzeptierte Definition lautet: "ein halbgeschlossenes Küstengewässer, das eine freie Verbindung zum offenen Meer hat und in dem das Meerwasser messbar mit Süßwasser aus der Landentwässerung verdünnt wird". Diese Definition schließt jedoch eine Reihe von Küstenwasserkörpern wie Küstenlagunen und Brackwassermeere aus. ⓘ
Eine umfassendere Definition eines Ästuars lautet: "Ein halbgeschlossener Wasserkörper, der bis zur Gezeitengrenze oder bis zur Grenze der Salzintrusion mit dem Meer verbunden ist und Süßwasserabfluss erhält; der Süßwasserzufluss muss jedoch nicht ganzjährig sein, die Verbindung zum Meer kann für einen Teil des Jahres geschlossen sein und der Gezeiteneinfluss kann vernachlässigbar sein". Diese weit gefasste Definition schließt auch Fjorde, Lagunen, Flussmündungen und gezeitenabhängige Bäche ein. Ein Ästuar ist ein dynamisches Ökosystem, das eine Verbindung zum offenen Meer hat, durch das das Meerwasser im Rhythmus der Gezeiten eindringt. Die Auswirkungen der Gezeiten auf Ästuare können nichtlineare Effekte auf die Wasserbewegung haben, die sich erheblich auf das Ökosystem und den Wasserfluss auswirken können. Das in das Ästuar eindringende Meerwasser wird durch das aus Flüssen und Bächen einströmende Süßwasser verdünnt. Das Muster der Verdünnung ist von Ästuar zu Ästuar unterschiedlich und hängt von der Menge des Süßwassers, dem Tidenhub und dem Ausmaß der Verdunstung des Wassers im Ästuar ab. ⓘ
Klassifizierung anhand der Geomorphologie
Ertrunkene Flusstäler
Ertrunkene Flusstäler werden auch als Ästuare der Küstenebene bezeichnet. An Orten, an denen der Meeresspiegel im Verhältnis zum Land ansteigt, dringt das Meerwasser allmählich in die Flusstäler ein, und die Topografie des Ästuars ähnelt weiterhin der eines Flusstals. Dies ist der häufigste Typ von Ästuaren in gemäßigten Klimazonen. Zu den gut untersuchten Ästuaren gehören das Severn Estuary im Vereinigten Königreich und der Ems Dollard an der deutsch-niederländischen Grenze. ⓘ
Das Verhältnis zwischen Breite und Tiefe dieser Ästuare ist in der Regel groß, sie erscheinen im inneren Teil keilförmig (im Querschnitt) und verbreitern und vertiefen sich seewärts. Die Wassertiefe übersteigt selten 30 m (100 ft). Beispiele für diese Art von Ästuaren in den USA sind der Hudson River, die Chesapeake Bay und die Delaware Bay an der Mittelatlantikküste sowie die Galveston Bay und die Tampa Bay an der Golfküste. ⓘ
Lagunenartige Ästuare oder Barren-Ästuare
Ästuare mit Barrierewirkung sind dort zu finden, wo die Ablagerung von Sedimenten mit dem Anstieg des Meeresspiegels Schritt gehalten hat, so dass die Ästuare flach sind und durch Sandbänke oder Barriereinseln vom Meer getrennt sind. Sie sind relativ häufig in tropischen und subtropischen Gebieten anzutreffen. ⓘ
Diese Ästuare sind durch Barrierestrände (Barriereinseln und Nehrungen) vom Meer halb isoliert. Durch die Bildung von Barrierestränden wird das Ästuar teilweise umschlossen, wobei nur schmale Einbuchtungen den Kontakt mit dem Ozean ermöglichen. Barrieremündungen entstehen typischerweise auf sanft abfallenden Ebenen entlang tektonisch stabiler Kontinentalränder und Randküsten. Sie sind entlang der Atlantik- und Golfküste der USA in Gebieten mit aktiver küstennaher Ablagerung von Sedimenten und mit einem Tidenhub von weniger als 4 m weit verbreitet. Die Barrierestrände, die Barren-Ästuare umschließen, haben sich auf verschiedene Weise entwickelt:
- Aufbau von vorgelagerten Riegeln durch Welleneinwirkung, wobei Sand vom Meeresboden in länglichen Riegeln parallel zur Küstenlinie abgelagert wird,
- Umformung von Sedimenten aus Flüssen durch Wellen, Strömung und Wind zu Stränden, Überschwemmungsflächen und Dünen,
- Verschlucken von Strandkämmen auf dem Festland (Kämme, die durch die Erosion von Sedimenten der Küstenebene vor etwa 5000 Jahren entstanden sind) infolge des Anstiegs des Meeresspiegels, was zum Durchbrechen der Kämme und zur Überflutung des Küstentieflands führt und flache Lagunen bildet, und
- Ausdehnung der Nehrungsbarrieren durch die Erosion der Landzungen aufgrund der Wirkung von Küstenströmungen, wobei die Nehrungen in Richtung der Litoraldrift wachsen. ⓘ
Fjordtyp
Fjorde sind dort entstanden, wo pleistozäne Gletscher bestehende Flusstäler vertieft und verbreitert haben, so dass sie im Querschnitt U-förmig wurden. An ihren Mündungen befinden sich typischerweise Felsen, Barren oder Schwellen aus Gletscherablagerungen, die die Mündungszirkulation verändern. ⓘ
Fjordartige Ästuare entstehen in tief erodierten Tälern, die von Gletschern gebildet wurden. Diese U-förmigen Ästuare haben typischerweise steile Flanken, Felsböden und Unterwasserschwellen, die durch die Gletscherbewegung geformt wurden. Das Ästuar ist an seiner Mündung am flachsten, wo Endmoränen oder Felsriegel Schwellen bilden, die den Wasserfluss einschränken. Im Oberlauf des Ästuars kann die Wassertiefe 300 m übersteigen (1.000 Fuß). Das Verhältnis von Breite zu Tiefe ist im Allgemeinen gering. In Ästuaren mit sehr flachen Schwellen wirken sich die Gezeitenschwankungen nur auf das Wasser bis zur Tiefe der Schwelle aus, und das tiefer liegende Wasser kann sehr lange stagnieren, so dass es nur gelegentlich zu einem Austausch des Tiefenwassers des Ästuars mit dem Ozean kommt. Ist die Schwelle tief, ist die Wasserzirkulation weniger eingeschränkt, und es findet ein langsamer, aber stetiger Wasseraustausch zwischen dem Ästuar und dem Ozean statt. Fjordartige Ästuare findet man an den Küsten Alaskas, in der Region Puget Sound im Westen des Staates Washington, in British Columbia, Ostkanada, Grönland, Island, Neuseeland und Norwegen. ⓘ
Tektonisch entstanden
Diese Flussmündungen entstehen durch Senkungen oder durch die Abtrennung von Land vom Ozean durch Landbewegungen im Zusammenhang mit Verwerfungen, Vulkanen und Erdrutschen. Auch die Überflutung durch den eustatischen Meeresspiegelanstieg während des Holozäns hat zur Entstehung dieser Ästuare beigetragen. Es gibt nur wenige tektonisch entstandene Ästuare; ein Beispiel ist die San Francisco Bay, die durch die Krustenbewegungen des San-Andreas-Grabensystems entstand, die zur Überflutung der Unterläufe der Flüsse Sacramento und San Joaquin führten. ⓘ
Klassifizierung anhand der Wasserzirkulation
Salzkeil
In diesem Ästuartyp übersteigt der Abfluss aus dem Fluss den Zufluss aus dem Meer bei weitem, und die Gezeiteneffekte sind von geringer Bedeutung. Das Süßwasser schwimmt auf dem Meerwasser in einer Schicht, die sich allmählich ausdünnt, während sie sich seewärts bewegt. Das dichtere Meerwasser bewegt sich am Boden des Ästuars landwärts und bildet eine keilförmige Schicht, die in Richtung Land dünner wird. Da zwischen den beiden Schichten ein Geschwindigkeitsunterschied entsteht, erzeugen Scherkräfte an der Grenzfläche interne Wellen, die das Meerwasser mit dem Süßwasser aufwärts mischen. Ein Beispiel für ein Salzkeil-Ästuar ist der Mississippi. ⓘ
Teilweise gemischt
Wenn der Gezeitenzwang zunimmt, wird der Flussausfluss geringer als der Meereseinfluss. In diesem Fall führt die strömungsbedingte Turbulenz zu einer Durchmischung der gesamten Wassersäule, so dass der Salzgehalt eher in Längsrichtung als in der Vertikalen schwankt, was zu einem mäßig geschichteten Zustand führt. Beispiele hierfür sind die Chesapeake Bay und die Narragansett Bay. ⓘ
Gut durchmischt
Die Durchmischung durch die Gezeiten übersteigt den Abfluss des Flusses, was zu einer gut durchmischten Wassersäule und dem Verschwinden des vertikalen Salzgehaltsgradienten führt. Die Süßwasser-Salzwasser-Grenze ist aufgrund der intensiven turbulenten Durchmischung und der Wirbeleffekte aufgehoben. Der Unterlauf der Delaware Bay und der Raritan River in New Jersey sind Beispiele für vertikal homogene Ästuare. ⓘ
Umgekehrt
Inverse Ästuare treten in trockenen Klimazonen auf, in denen die Verdunstung den Zufluss von Süßwasser bei weitem übersteigt. Es bildet sich eine Zone mit maximalem Salzgehalt, zu der sowohl Fluss- als auch Meerwasser nahe der Oberfläche fließt. Dieses Wasser wird nach unten gedrückt und breitet sich entlang des Meeresbodens sowohl in seewärtiger als auch in landwärtiger Richtung aus. Ein Beispiel für ein inverses Ästuar ist der Spencer Gulf in Südaustralien. ⓘ
Intermittierend
Der Ästuartyp variiert stark in Abhängigkeit von der Süßwasserzufuhr und kann von einer rein marinen Einbettung zu einem der anderen Ästuartypen wechseln. ⓘ
Physiochemische Variationen
Die wichtigsten variablen Merkmale des Ästuarwassers sind die Konzentration von gelöstem Sauerstoff, der Salzgehalt und die Sedimentbelastung. Der Salzgehalt weist eine extreme räumliche Variabilität auf und reicht von nahezu Null an der Gezeitengrenze der Nebenflüsse bis zu 3,4 % an der Mündung des Ästuars. An jeder Stelle schwankt der Salzgehalt im Laufe der Zeit und der Jahreszeiten beträchtlich, was für die Organismen eine schwierige Umgebung darstellt. Die Sedimente lagern sich häufig im Watt ab, das sich nur sehr schwer besiedeln lässt. Es gibt keine Anknüpfungspunkte für Algen, so dass sich kein vegetationsbasierter Lebensraum entwickeln kann. Sedimente können auch die Nahrungs- und Atmungsstrukturen von Arten verstopfen, und es gibt spezielle Anpassungen bei Wattarten, um mit diesem Problem fertig zu werden. Schließlich können auch Schwankungen des gelösten Sauerstoffs Probleme für die Lebensformen verursachen. Nährstoffreiches Sediment aus anthropogenen Quellen kann die Lebenszyklen der Primärproduktion fördern, was möglicherweise zu einem Verfall führt, bei dem dem Wasser der gelöste Sauerstoff entzogen wird; so können sich hypoxische oder anoxische Zonen entwickeln. ⓘ
Auswirkungen der Eutrophierung auf Ästuare
Auswirkungen der Eutrophierung auf biogeochemische Kreisläufe
Stickstoff ist häufig die Hauptursache für die Eutrophierung von Ästuaren in gemäßigten Zonen. Während eines Eutrophierungsereignisses wird durch biogeochemische Rückkopplungen die Menge an verfügbarem Siliziumdioxid verringert. Diese Rückkopplungen erhöhen auch die Zufuhr von Stickstoff und Phosphor, wodurch Bedingungen geschaffen werden, unter denen schädliche Algenblüten fortbestehen können. Angesichts des aus dem Gleichgewicht geratenen Stickstoffkreislaufs kann es in Ästuaren zu einer Phosphor- statt einer Stickstofflimitierung kommen. Ästuare können durch einen unausgewogenen Phosphorkreislauf stark beeinträchtigt werden, da Phosphor in Wechselwirkung mit Stickstoff und Siliziumdioxid steht. ⓘ
Bei einem Überfluss an Nährstoffen im Ökosystem wachsen Pflanzen und Algen übermäßig und zersetzen sich schließlich, wobei eine erhebliche Menge an Kohlendioxid entsteht. Während diese Organismen CO2 in das Wasser und die Atmosphäre abgeben, nehmen sie gleichzeitig den gesamten oder fast den gesamten verfügbaren Sauerstoff auf, wodurch eine hypoxische Umgebung und ein unausgewogener Sauerstoffkreislauf entstehen. Der überschüssige Kohlenstoff in Form von CO2 kann zu einem niedrigen pH-Wert und zur Versauerung der Meere führen, was für empfindliche Küstenregionen wie Ästuare noch schädlicher ist. ⓘ
Auswirkungen der Eutrophierung auf die Pflanzen in Ästuaren
Die Eutrophierung hat nachweislich negative Auswirkungen auf viele Pflanzengemeinschaften in Ästuar-Ökosystemen. Salzwiesen sind eine Art von Ökosystem in einigen Ästuaren, das durch Eutrophierung negativ beeinflusst wurde. Die Vegetation der Salzwiesen wird von Seegras dominiert. Überschüssige Nährstoffe ermöglichen den Pflanzen ein stärkeres Wachstum der oberirdischen Biomasse, doch wird weniger Energie für die Wurzeln aufgewendet, da Nährstoffe im Überfluss vorhanden sind. Dies führt zu einer geringeren Biomasse in der unterirdischen Vegetation, was die Ufer des Sumpfes destabilisiert und die Erosion beschleunigt. Ein ähnliches Phänomen tritt in Mangrovensümpfen auf, die ein weiteres potenzielles Ökosystem in Ästuaren darstellen. Ein Anstieg des Stickstoffgehalts führt zu einer Zunahme des Triebwachstums und einer Abnahme des Wurzelwachstums. Schwächere Wurzelsysteme führen dazu, dass ein Mangrovenbaum in Dürreperioden weniger widerstandsfähig ist, was zum Absterben der Mangrove führen kann. Diese durch Eutrophierung verursachte Verschiebung der ober- und unterirdischen Biomasse könnte den Erfolg der Pflanzen in diesen Ökosystemen beeinträchtigen. ⓘ
Auswirkungen der Eutrophierung auf Tiere im Ästuar
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In allen Biomen führt die Eutrophierung häufig zum Absterben von Pflanzen, aber das ist noch nicht alles, was sie bewirkt. Das Pflanzensterben verändert die gesamte Struktur des Nahrungsnetzes, was zum Tod von Tieren innerhalb des betroffenen Bioms führen kann. Ästuare sind Hotspots für die biologische Vielfalt und enthalten einen Großteil der kommerziellen Fischfänge, was die Auswirkungen der Eutrophierung in den Ästuaren noch verstärkt. Einige bestimmte Tiere in Ästuaren spüren die Auswirkungen der Eutrophierung stärker als andere. Ein Beispiel ist die Felchenart aus den europäischen Alpen. Durch die Eutrophierung sank der Sauerstoffgehalt in ihren Lebensräumen so stark, dass die Eier der Felchen nicht überleben konnten, was zu einem lokalen Aussterben führte. Einige Tiere, wie z. B. fleischfressende Fische, fühlen sich jedoch in nährstoffarmen Umgebungen wohl und können von der Eutrophierung profitieren. Dies lässt sich an Populationen von Barschen oder Hechten beobachten. ⓘ
Auswirkungen der Eutrophierung auf menschliche Aktivitäten
Die Eutrophierung kann viele Meereslebensräume beeinträchtigen, was wirtschaftliche Folgen haben kann. Die kommerzielle Fischereiindustrie ist aufgrund der großen biologischen Vielfalt dieses Ökosystems zu etwa 68 % auf die Ästuare angewiesen. Während einer Algenblüte haben die Fischer einen erheblichen Anstieg der Fischmenge festgestellt. Ein plötzlicher Anstieg der Primärproduktivität führt zu einem sprunghaften Anstieg der Fischpopulationen, wodurch mehr Sauerstoff verbraucht wird. Der anhaltende Sauerstoffentzug im Wasser führt dann zu einem Rückgang der Fischpopulationen. Diese Auswirkungen können in Flussmündungen beginnen und sich auf die umliegenden Gewässer auswirken. Dies wiederum kann den Umsatz der Fischereiindustrie in einem Gebiet und im ganzen Land verringern. Die Produktion der Freizeit- und Berufsfischerei im Jahr 2016 trägt mit Milliarden von Dollar zum Bruttoinlandsprodukt (BIP) der Vereinigten Staaten bei. Ein Produktionsrückgang in diesem Wirtschaftszweig kann sich auf jeden der 1,7 Millionen Menschen auswirken, die die Fischereiindustrie in den Vereinigten Staaten jährlich beschäftigt. ⓘ
Auswirkungen auf das Meeresleben
Ästuare sind unglaublich dynamische Systeme, in denen sich Temperatur, Salzgehalt, Trübung, Tiefe und Strömung täglich in Abhängigkeit von den Gezeiten ändern. Diese Dynamik macht Ästuare zu äußerst produktiven Lebensräumen, erschwert aber auch vielen Arten das ganzjährige Überleben. Infolgedessen gibt es in großen und kleinen Ästuaren starke saisonale Schwankungen in den Fischgemeinschaften. Im Winter wird die Fischgemeinschaft von robusten Meeresbewohnern dominiert, während im Sommer eine Vielzahl von Meeresfischen und anadromen Fischen in die Ästuare ein- und auswandern und von deren hoher Produktivität profitieren. Ästuare sind ein wichtiger Lebensraum für eine Vielzahl von Arten, die für die Vollendung ihres Lebenszyklus auf Ästuare angewiesen sind. Es ist bekannt, dass der Pazifische Hering (Clupea pallasii) seine Eier in Ästuaren und Buchten ablegt, dass Brandungsbarsche in Ästuaren gebären, dass junge Plattfische und Steinfische zur Aufzucht in Ästuare wandern und dass anadrome Salmoniden und Neunaugen Ästuare als Wanderkorridore nutzen. Auch Zugvogelpopulationen wie die Uferschnepfe sind auf Ästuare angewiesen. ⓘ
Zwei der größten Herausforderungen für das Leben in Ästuaren sind die Schwankungen des Salzgehalts und die Sedimentation. Viele Fisch- und Wirbellosenarten verfügen über verschiedene Methoden, um die Schwankungen der Salzkonzentration zu kontrollieren oder sich ihnen anzupassen, und werden als Osmokonformer und Osmoregulatoren bezeichnet. Viele Tiere graben sich auch ein, um Raubtieren zu entgehen und in einer stabileren sedimentären Umgebung zu leben. Im Sediment, das einen sehr hohen Sauerstoffbedarf hat, findet man jedoch eine große Anzahl von Bakterien. Dadurch sinkt der Sauerstoffgehalt im Sediment, was oft zu teilweise anoxischen Bedingungen führt, die durch eine begrenzte Wasserströmung noch verschlimmert werden können. ⓘ
Phytoplankton ist ein wichtiger Primärproduzent in Ästuaren. Sie bewegen sich mit den Wasserkörpern und können mit den Gezeiten ein- und ausgespült werden. Ihre Produktivität hängt weitgehend von der Trübung des Wassers ab. Das wichtigste Phytoplankton sind Kieselalgen und Dinoflagellaten, die im Sediment reichlich vorhanden sind. ⓘ
Man darf nicht vergessen, dass eine Hauptnahrungsquelle für viele Organismen in Ästuaren, einschließlich Bakterien, Detritus aus der Ablagerung der Sedimente ist. ⓘ
Menschliche Einflüsse
Von den zweiunddreißig größten Städten der Welt Anfang der 1990er Jahre befanden sich zweiundzwanzig an Flussmündungen. ⓘ
Als Ökosysteme sind Ästuare durch menschliche Aktivitäten wie Verschmutzung und Überfischung bedroht. Sie sind auch durch Abwässer, Küstenbesiedlung, Landrodung und vieles mehr bedroht. Ästuare werden von Ereignissen beeinflusst, die weit flussaufwärts stattfinden, und konzentrieren Stoffe wie Schadstoffe und Sedimente. Landabflüsse, Industrie-, Landwirtschafts- und Haushaltsabfälle gelangen in die Flüsse und werden in die Ästuare eingeleitet. Es können Schadstoffe eingebracht werden, die sich in der Meeresumwelt nicht schnell zersetzen, wie Kunststoffe, Pestizide, Furane, Dioxine, Phenole und Schwermetalle. ⓘ
Solche Toxine können sich in den Geweben vieler Arten von Wasserlebewesen in einem Prozess anreichern, der als Bioakkumulation bezeichnet wird. Sie reichern sich auch in benthischen Umgebungen an, z. B. in Flussmündungen und Buchtenschlämmen: ein geologisches Zeugnis der menschlichen Aktivitäten des letzten Jahrhunderts. Die elementare Zusammensetzung des Biofilms spiegelt die vom Menschen beeinflussten Bereiche des Ästuars wider und kann im Laufe der Zeit die grundlegende Zusammensetzung des Ökosystems und die reversiblen oder irreversiblen Veränderungen der abiotischen und biotischen Teile der Systeme von unten nach oben verändern. ⓘ
So hat beispielsweise die Verschmutzung durch die chinesische und russische Industrie (Phenole und Schwermetalle) die Fischbestände im Amur-Fluss vernichtet und den Boden im Mündungsgebiet geschädigt. ⓘ
Ästuare neigen dazu, von Natur aus eutroph zu sein, weil Nährstoffe aus dem Boden in die Ästuare eingetragen werden. Aufgrund menschlicher Aktivitäten enthält der Bodenabfluss heute auch viele Chemikalien, die in der Landwirtschaft als Düngemittel verwendet werden, sowie Abfälle von Tieren und Menschen. Ein Überschuss an sauerstoffzehrenden Chemikalien im Wasser kann zu Hypoxie und der Entstehung von toten Zonen führen. Dies kann zu einem Rückgang der Wasserqualität, der Fisch- und anderer Tierpopulationen führen. Auch Überfischung kommt vor. In der Chesapeake Bay gab es einst eine blühende Austernpopulation, die durch Überfischung fast ausgerottet wurde. Austern filtern diese Schadstoffe und fressen sie entweder oder formen sie zu kleinen Paketen, die auf dem Grund abgelagert werden, wo sie unschädlich sind. Früher haben die Austern alle drei oder vier Tage das gesamte Wasservolumen des Ästuars aus überschüssigen Nährstoffen gefiltert. Heute dauert dieser Prozess fast ein Jahr, und Sedimente, Nährstoffe und Algen können in den örtlichen Gewässern Probleme verursachen. ⓘ
Beispiele
Afrika
- Ästuar des Oranje-Flusses
- Mündung des St.-Lucia-Sees ⓘ
Asien
- Ästuar des Golfs von Ob
- Mündung des Jenissei-Golfs
- Puerto Princesa Unterirdischer Fluss
- Mündung des Flusses Hàn
- Mündung des Kraburi-Flusses
- Waeru-Flussmündung in der Provinz Chanthaburi
- Dawei-Flussmündung
- Naf-Flussmündung
- Meghna-Flussmündung ⓘ
Europa
- Die Gironde
- Goldenes Horn
- Der Humber
- Severn-Mündung
- Shannon-Mündung
- Themse-Mündung
- Der Wash
- Unterelbe
- Westerschelde
- Tajo-Mündung ⓘ
Nord-Amerika
- Albemarle Sound einschließlich der Outer Banks von North Carolina
- Chesapeake Bay einschließlich Hampton Roads
- Ästuar des Columbia River
- Delaware-Bucht
- Drake's Estero
- East River
- Mündung des Sankt-Lorenz-Stroms
- Fraser-Fluss
- Galveston-Bucht
- Große Bucht
- Indian River Lagune
- Laguna Madre
- Borgne-See
- Merritt-See
- Pontchartrain-See
- Long Island Sound
- Mobile Bay
- Narragansett-Bucht
- Newport Back Bay
- Hafen von New York und New Jersey
- Coos-Bucht
- Puget-Sund
- Pamlico Sound einschließlich der Outer Banks von North Carolina
- Bucht von San Francisco
- Tampa-Bucht ⓘ
Ozeanien
- Gippsland-Seen
- Port Jackson (Hafen von Sydney)
- Spencer-Golf ⓘ
Südamerika
- Amazonas – seine nördliche Mündung kombiniert mit einem sich bildenden Unterwasserdelta
- Hudson
- Río de la Plata – gemeinsames Ästuar von Paraná und Uruguay
- Sankt-Lorenz-Strom ⓘ
- Amazonas-Fluss
- Lagunenkomplex im Mündungsgebiet Iguape-Cananéia-Paranaguá
- Lagoa dos Patos und Lagune Mirim
- Rio de la Plata ⓘ
Entstehung und Kennzeichen
Trichterförmige Ästuare
Typische Ästuare werden unter dem Einfluss der Gezeitenströme gebildet, wobei die Flussmündung trichterförmig erweitert wird (Trichtermündung): In diesen tidenbeeinflussten Übergangszonen zwischen marinen und fluvialen Bereichen bewirken die Gezeiten eine Pendelbewegung von oft größerem Volumen als die seewärtige Abflussmenge des Flusswassers. Die mit der Pendelbewegung verbundenen hohen Fließgeschwindigkeiten sorgen dafür, dass die Erosion stärker ist als die Sedimentation. Das schwere Salzwasser dringt bei Flut von der See her keilförmig in den Fluss vor und wird dabei vom Süßwasser des Flusses überlagert. Dabei werden durch den starken Flutstrom das Flussbett und die Ufer erodiert, und es wird viel Material flussaufwärts transportiert. ⓘ
Dieses Material kann durch den meist schwächeren Ebbestrom nicht wieder abtransportiert werden. Aus diesem Grund kann es am oberen Ende von Ästuaren zur Deltabildung kommen. Ein Rest eines derartigen Deltas ist die Aufzweigung der Elbe in Norderelbe und Süderelbe in Hamburg. Die Seeschifffahrt nutzt Ästuare seit Jahrhunderten als Naturhäfen. Hier lagen die Schiffe geschützt vor Stürmen und Piraten. Vor der Motorisierung ließ man die Fahrzeuge vom Tidenstrom zu den meist am inneren Ende des Trichters gegründeten Hafenstädten treiben, die, mitten im Land gelegen, einen großen Einzugsbereich hatten. Obwohl nicht ganz so unübersichtlich wie Deltas, erfordern auch Ästuare zumeist Lotsen. ⓘ
Aufgrund der Corioliskraft wird das Meerwasser auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn abgelenkt. Je nach geographischen Gegebenheiten können die Flussufer dadurch jeweils unterschiedlich stark von Erosion und Sedimentation betroffen sein. ⓘ
Im Amazonas kann man den Flutstrom bis ca. 870 km Entfernung von der Küste nachweisen. ⓘ
| Eider | Elbe | Weser | Ems | |
|---|---|---|---|---|
| Einzugsgebiet oberhalb des Stauwehrs [10³·km²] | 2 | 135 | 38 | 13 |
| Mittlere Wasserabflussmenge [m³/s] | 23 | 725 | 323 | 125 |
| Mittlerer Tidenhub im Stauwehrbereich [m] | 2 | 2,4 | 4,1 | 2,8 |
| Länge des inneren Ästuars [km] (ohne trichterförmigen Mündungsbereich) |
21 | 120 | 70 | 50 |
Lagunenartige Ästuare
An Küsten ohne nennenswerten Tidenhub fehlt die Strömungsbeschleunigung durch die Gezeiten. Es fehlt also das Definitionsmerkmal „der Flut ausgesetzt“. Hier dominiert an Flussmündungen die Verlangsamung der Strömung. Dünen an der Küste bilden ein zusätzliches Strömungshindernis. An Hebungsküsten führt Sedimentation im Staubereich zu einer schnellen Verlandung und damit zur Deltabildung. An Senkungsküsten wird vor allem bei Flüssen mit geringer Geschiebefracht die Sedimentation durch den kontinuierlichen Anstieg des Meeresspiegels wettgemacht. So entstehen mikrotidale Ästuare, nicht trichter-, sondern lagunenförmig wie die Unterwarnow und an der Odermündung das Stettiner Haff. Auch eiszeitlich entstandene Buchten können zum Ästuar werden, wie die Traveförde im Mündungsbereich der Trave. ⓘ
Wasserbeschaffenheit
Ästuare sind wie Deltas gekennzeichnet durch den Übergang des Süßwassers zum Salzwasser (Brackwasser), einer Stoffverfrachtung infolge der Wasserbewegungen. Dies ist abhängig von der Fließgeschwindigkeit der abfließenden Süßwassermenge des Flusses in Relation zur Tide und der damit aufströmenden Salzwassermenge. Die Tide ist wiederum abhängig vom Mondstand (siehe Springtide, Nipptide) und den jeweiligen Wetterverhältnissen (eventuelle Sturmflut) und ergibt somit auch auf Grund der dadurch begründeten durchschnittlichen Wassertemperatur einen sehr individuellen Wechsel der Tier- und Pflanzenwelt vom Flussbereich zum Meer. ⓘ
Flüsse mit Ästuaren
Mündungstrichter
Afrika
- Gambia
- Kongo
- Senegal ⓘ
Asien
- Jenissei
- Ob
- Perlfluss – gemeinsames Ästuar von West-, Ost- und Nordfluss ⓘ
Australien
Der südöstliche australische Bundesstaat New South Wales weist an mehr als 1100 Kilometern Küstenlänge mehr als 170 Ästuare auf. Seit dem Jahr 2006 wird dort staatlicherseits umfassend in 1 m Wassertiefe die Wassertemperatur gemessen. Dabei zeigt sich, dass sich das Brackwasser im Zug der menschengemachten globalen Erderwärmung überdurchschnittlich schnell erwärmt: in nicht ganz 12 Jahren um fast 2,2 K. ⓘ
Europa
- Deutschland
- Eider – weitere natürliche Entwicklung inzwischen eingeschränkt durch das Eidersperrwerk
- Elbe
- Ems
- Oste
- Weser ⓘ
- Shannon ⓘ
- Schelde ⓘ
- Tejo ⓘ
- Vereinigtes Königreich
Mündungslagune
- Jeja
- Kamerunästuar
- Kuban
- Oder / Stettiner Haff
- Trave
- Warnow ⓘ