Eutrophierung

Belastungen für die Umwelt

Die Belastungen der Umwelt und damit der natürlichen Kreisläufe sind sehr unterschiedlicher Art.
Erhebliche Belastungen der natürlichen Kreisläufe kommen durch die übermäßige Freisetzung von Stoffen (z. B. Kohlenstoffdioxid) bzw. den Eintrag von Schadstoffen (z. B. Chemikalien, Öl) in die Umwelt zustande.

Eutrophierung eines Gewässers

Besonders deutlich wird dies, wenn übermäßig viele Stickstoffverbindungen und Phosphate z. B. in einen See gelangen.
Diese Verbindungen sind wichtige Nährstoffe für grüne Pflanzen, u. a. für Algen. Normalerweise werden diese Stoffe durch Zersetzer (u. a. Bakterien, Pilze, Einzeller) aus abgestorbenen organischen Stoffen (Bakterien, Pflanzen, Tieren) unter Sauerstoffverbrauch freigesetzt und stehen dann den grünen Pflanzen (z. B. den Algen in einem Gewässer) als Nahrung zur Verfügung.
Werden mehr Phosphate bzw. Stickstoffverbindungen aus organischen Stoffen freigesetzt bzw. zusätzlich eingeleitet (z. B. durch Auswaschung von Düngemitteln) als verbraucht werden, kommt es zu einer Anreicherung dieser Stoffe. Man spricht dann von einer Eutrophierung des Gewässers.

Das Überangebot an Stickstoffverbindungen und Phosphaten führt zu einer außerordentlich raschen Vermehrung von Grünalgen und anderen Pflanzen ("Algenblüte"). Dichte Algenmassen führen zu einer Verschlechterung der Lichtverhältnisse (Sichttiefe oft unter 0,50 m, bei Klarwasserseen bis zu 10 m). Sterben die Algen ab, bilden die organischen Stoffe der abgestorbenen Algen ideale Lebensbedingungen für Bakterien und andere Zersetzer, die sich rasch vermehren. Sie bauen die organischen Stoffe ab, wobei große Mengen an Stickstoffverbindungen und Phosphaten freigesetzt werden und viel Sauerstoff verbraucht wird. Es tritt oft Sauerstoffmangel ein, der zum Fischsterben führt. Die freigesetzten Stickstoff- und Phosphatverbindungen fördern wiederum die Algenentwicklung.

Es entsteht so ein schwer zu durchbrechender Teufelskreis:
erhöhtes Nährstoffangebot – Algenentwicklung – Absterben der Algen, Abbau unter hohem Sauerstoffverbrauch und Nährstofffreisetzung – erneute Algenentwicklung.

Sinkt der Sauerstoffgehalt unter ein bestimmtes Maß, hört der Abbau organischer Stoffe durch Bakterien auf, die Sauerstoff benötigen. Das bedeutet, dass das natürliche Vermögen eines Gewässers zur Selbstreinigung nicht mehr gegeben und seine Stabilität gefährdet ist. Es entwickeln sich andere Bakterien, die ohne Sauerstoff leben können (anaerobe Bakterien). Sie bewirken Fäulnis . Während der Fäulnis kommt es zur Bildung von Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Methan. Diese Giftstoffe bewirken belästigende Gerüche und führen zum Tod der meisten Organismen. Ein See „kippt um“. Darunter versteht man den Übergang von einem nährstoffarmen Gewässer zu einem Gewässer, das vor allem reich an Stickstoffverbindungen und Phosphaten ist.