Die Blüte von Nymphaea alba , einer Seerosenart
Knospe von Nelumbo nucifera , einer Wasserpflanze

Wasserpflanzen , auch Hydrophyten genannt [ 1 ], sind Gefäßpflanzen und nicht-vaskuläre Pflanzen [ 2 ] , die sich an das Leben in aquatischen Umgebungen ( Salz- oder Süßwasser ) angepasst haben. In Seen , Flüssen und Feuchtgebieten bieten sie Wassertieren wie Fischen , Amphibien und Wasserinsekten Schutz , bilden Substrat für benthische Wirbellose , produzieren Sauerstoff durch Photosynthese und dienen einigen pflanzenfressenden Tieren als Nahrung . [ 3 ] Bekannte Beispiele für Wasserpflanzen sind Seerose , Lotus , Wasserlinse , Moskitofarn , Schwimmfarn , Tausendblatt , Schachtelhalm , Wassersalat und Wasserhyazinthe . [ 4 ]

Wasserpflanzen benötigen spezielle Anpassungen , um längere Zeit unter Wasser zu stehen und an der Wasseroberfläche zu schwimmen . Die häufigste Anpassung ist das Vorhandensein leichter innerer Füllzellen, des Aerenchyms , aber auch Schwimmblätter und fein gefiederte Blätter kommen häufig vor. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Wasserpflanzen gedeihen nur in Wasser oder in häufig gesättigten Böden und sind daher ein häufiger Bestandteil von Sümpfen und Marschland . [ 8 ]

Evolution

Wasserpflanzen haben sich an das Leben in Süß- und Salzwasser angepasst. Wasserpflanzen entstanden in verschiedenen Pflanzenfamilien mehrfach unabhängig voneinander [5, 9 ] . Sie können Farne oder Angiospermen (einschließlich Monokotyledonen und Dikotyledonen) sein . Die einzigen Angiospermen , die vollständig unter Wasser wachsen können, sind die Seegräser [ 10 ] . Beispiele finden sich in Gattungen wie Thalassia und Zostera . Der aquatische Ursprung der Angiospermen wird durch den Nachweis gestützt, dass einige der frühesten bekannten fossilen Angiospermen aquatisch waren. Wasserpflanzen sind phylogenetisch gut über die Angiospermen verteilt , mit mindestens 50 unabhängigen Entstehungsgeschichten, obwohl sie weniger als 2 % der Angiospermenarten ausmachen [ 11 ] . Archaefructus ist eines der ältesten und vollständigsten Angiospermenfossilien und etwa 125 Millionen Jahre alt. [ 12 ] Diese Pflanzen benötigen spezielle Anpassungen, um unter Wasser oder an der Wasseroberfläche zu leben. [ 12 ]

Morphologie

Vollständig untergetauchte Wasserpflanzen benötigen wenig steifes oder verholztes Gewebe, da sie ihre Position im Wasser durch Auftrieb, typischerweise aufgrund gasgefüllter Lakunen oder turgeszenter Aerenchymzellen , halten können . [ 13 ] Werden sie aus dem Wasser genommen, hängen diese Pflanzen typischerweise schlaff herunter und verlieren rasch ihren Turgor . [ 14 ]

Allerdings benötigen die in Flüssen lebenden Pflanzen ausreichend strukturelles Xylem , um nicht durch schnell fließendes Wasser beschädigt zu werden, und sie benötigen auch starke Befestigungsmechanismen, um nicht von der Flussströmung entwurzelt zu werden.

Viele vollständig untergetauchte Pflanzen besitzen fein gefiederte Blätter, vermutlich um den Wasserwiderstand in Flüssen zu verringern und die Oberfläche für den Austausch von Mineralien und Gasen deutlich zu vergrößern. [ 13 ] Einige Pflanzenarten, wie beispielsweise der Wasserhahn (Ranunculus aquatilis), weisen zwei verschiedene Blattformen auf, die sich je nach Wachstumsbedingungen ändern. Die Blätter sind in der Regel vollständig untergetaucht und bilden eine fächerartige, verzweigte Anordnung. Sie können auch Schwimmblätter mit drei bis fünf flachen Lappen besitzen. [ 15 ]

Manche stehende Gewässerpflanzen können ihre Position in der Wassersäule je nach Jahreszeit verändern. Ein bemerkenswertes Beispiel ist die Wassersoldatin , die als wurzellose Rosette am Gewässergrund ruht, aber im späten Frühling langsam zur Oberfläche treibt, um ihren Blütenstand zu entfalten. Während ihres Aufstiegs bildet sie mithilfe von Rhizomen Wurzeln und vegetative Tochterpflanzen . Nach der Blütezeit sinkt die Pflanze wieder ab, und die Wurzeln verkümmern.

Bei schwimmenden Wasserpflanzen haben sich die Blätter so entwickelt, dass sie Spaltöffnungen nur auf der Blattoberseite besitzen, um atmosphärisches Kohlendioxid zu nutzen. [ 16 ] Der Gasaustausch erfolgt aufgrund der Lage der Spaltöffnungen hauptsächlich über die Blattoberseite, und die Spaltöffnungen sind permanent geöffnet. Durch ihren Lebensraum im Wasser besteht für die Pflanzen keine Gefahr des Wasserverlusts über die Spaltöffnungen und somit auch keine Gefahr der Austrocknung. [ 16 ] Zur Kohlenstofffixierung können einige Wasserpflanzen CO₂ aus dem im Wasser gelösten Bicarbonat aufnehmen – eine Fähigkeit , die Landpflanzen nicht besitzen. [ 17 ] Angiospermen, die HCO₃⁻ nutzen3Sie können den CO₂ -Gehalt auch in kohlenstoffarmen Umgebungen zufriedenstellend halten . [ 17 ] Die vielen möglichen Klassifizierungen von Wasserpflanzen basieren auf ihrer Morphologie. [ 5 ]

Einstufung

Wasserpflanzen werden je nach ihrer Größe – ob sie groß genug sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, oder ob sie mikroskopisch klein sind – entweder als Makrophyten oder als Mikrophyten bezeichnet . [ 18 ] [ 19 ] [ 18 ]

Klassifizierung der Makrophyten

Anhand ihrer Wuchsform lassen sich Makrophyten wie folgt charakterisieren: [ 20 ]

  • Aufkommen
  • Untergetaucht
    • Verwurzelt: im Substrat verwurzelt
    • Wurzellos: frei in der Wassersäule schwebend
  • Schwimmblatt
  • Frei schwebend

Aufkommen

  • Eine Emergentpflanze ist eine Pflanze, die im Wasser wächst, aber die Wasseroberfläche durchbricht, sodass sie teilweise der Luft ausgesetzt ist. Zusammengefasst werden solche Pflanzen als Emergentvegetation bezeichnet . [ 21 ]
    • Diese Wuchsform könnte sich entwickelt haben, weil die Blätter in der Luft effizienter Photosynthese betreiben können und weniger Konkurrenz durch Unterwasserpflanzen besteht. Häufig ist jedoch die Blüte mit dem dazugehörigen Fortpflanzungsprozess das wichtigste oberirdische Merkmal. Die emers wachsende Wuchsform ermöglicht die Bestäubung durch Wind oder fliegende Insekten . [ 21 ] [ 22 ]
    • Es gibt zahlreiche Arten von Sumpfpflanzen, darunter Schilfrohr ( Phragmites ), Papyrus (Cyperus papyrus ) , Rohrkolbenarten (Typha) , Blütenbinse und Wildreisarten . Einige Arten, wie beispielsweise der Blutweiderich , können zwar als Sumpfpflanzen im Wasser wachsen, gedeihen aber auch in Mooren oder einfach auf feuchtem Boden. [ 23 ]

Tauchfähig

Schwimmblatt

  • Schwimmblattpflanzen besitzen Wurzelsysteme, die am Gewässergrund verankert sind, und Blätter, die auf der Wasseroberfläche schwimmen. Häufige Schwimmblattpflanzen sind Seerosen (Familie Nymphaeaceae ) und Laichkräuter (Familie Potamogetonaceae ). [ 28 ]

Frei schwebend

  • frei auf der Wasseroberfläche schwimmen. [ 29 ]
  • Freischwimmende Makrophyten schweben auf der Wasseroberfläche, wobei ihre Wurzeln nicht am Substrat, Sediment oder Gewässergrund befestigt sind. Sie können leicht vom Wind verweht werden und bieten teilweise Brutstätten für Mücken. Beispiele hierfür sind Lemna spp. oder Pistia spp., wobei letztere auch als Wassersalat, Wasserkohl oder Nilkohl bekannt ist. [ 28 ]

Klassifizierung von Mikrophyten

Mikrophyten lassen sich wie folgt charakterisieren:

  • Phytoplankton , auch bekannt als mikroskopische Algen. [ 20 ] Frei schwebend; mit den Wasserströmungen treibend. [ 30 ]
  • Periphyton – eine Mikroorganismenart, die auf der Oberfläche von wurzelnden Wasserpflanzen lebt und wächst. [ 20 ] [ 31 ]
  • Benthische Algen sind relativ unbewegliche Algen, die auf der Oberfläche des Unterwassersubstrats von Süßwasser auf Schlamm, Steinen oder anderem relativ stabilem Material leben. [ 32 ] Algen können einzellig sein, wie beispielsweise Kieselalgen oder Desmidien , oder mehrzellig, wie etwa Spirogyra oder Cladophora . Einige wenige, wie beispielsweise manche Kieselalgen, können sich nur eingeschränkt auf ihrem Substrat fortbewegen.

Weitere morphologische Klassifizierungen

Die vielen möglichen Klassifizierungen von Wasserpflanzen basieren auf morphologischen Merkmalen. [ 5 ] Ein Beispiel umfasst sechs Gruppen: [ 33 ]

  • Amphiphyten : Pflanzen, die an das Leben entweder unter Wasser oder an Land angepasst sind.
  • Elodeiden : Stängelpflanzen, die ihren gesamten Lebenszyklus unter Wasser verbringen oder bei denen nur ihre Blüten über der Wasseroberfläche ragen.
  • Isoetiden : Rosettenpflanzen, die ihren gesamten Lebenszyklus unter Wasser verbringen
  • Helophyten : Pflanzen, die im Meeresboden wurzeln, deren Blätter aber über die Wasseroberfläche hinausragen.
  • Nymphaeiden : Pflanzen, die im Meeresboden wurzeln, deren Blätter aber auf der Wasseroberfläche schwimmen.
  • Neuston : Gefäßpflanzen, die frei im Wasser schwimmen
Viele Lebermoose wachsen entweder unter Wasser oder an Land.
Ceratophyllum submersum , eine frei schwimmende Pflanze, die vollständig unter Wasser wächst
Eriocaulon aquaticum , ein Vertreter der Isoetiden , wächst untergetaucht im Wasser.
Wasserlinsen (nach Größe): Große Wasserlinse , Gemeine Wasserlinse und Wurzellose Wasserlinse
Lysichiton americanus wächst verwurzelt im Meeresgrund, wobei Blätter und Blüten über die Wasseroberfläche hinausragen.
Seerosen wachsen mit Wurzeln im Meeresgrund und Blättern, die auf der Wasseroberfläche schwimmen.
Pistia stratiotes ist ein Beispiel für ein Neuston , eine Pflanze, die frei auf der Wasseroberfläche schwimmt.

Anpassungen an das Leben im Wasser

Landpflanzen in aquatischen Umgebungen

Terrestrische Pflanzen können bei Überschwemmungen physiologische Veränderungen durchlaufen. So weisen neu nachwachsende Blätter unter Wasser dünnere Blätter und Zellwände auf als die Blätter der Pflanze, die über Wasser gewachsen ist. Zudem ist der Sauerstoffgehalt in den unter Wasser gewachsenen Pflanzenteilen höher als in den Teilen, die in ihrem ursprünglichen Lebensraum gewachsen sind. [ 34 ] Dies wird als phänotypische Plastizität betrachtet , da die Pflanze nach dem Untertauchen morphologische Veränderungen durchläuft, die besser an ihren neuen aquatischen Lebensraum angepasst sind. [ 34 ] Obwohl sich einige terrestrische Pflanzen kurzfristig an einen aquatischen Lebensraum anpassen können, ist eine Fortpflanzung unter Wasser möglicherweise nicht möglich, insbesondere wenn die Pflanze normalerweise auf terrestrische Bestäuber angewiesen ist .

Auftrieb

Aufgrund ihres Lebensraums erfahren Wasserpflanzen Auftrieb, der ihrem Gewicht entgegenwirkt. [ 35 ] Daher sind ihre Zellwände deutlich flexibler und weicher, da sie im Gegensatz zu Landpflanzen keinem Druck ausgesetzt sind. [ 35 ] Grünalgen besitzen aufgrund ihres aquatischen Lebensraums ebenfalls extrem dünne Zellwände. Forschungen haben gezeigt, dass Grünalgen die nächsten gemeinsamen Vorfahren von heutigen Land- und Wasserpflanzen sind. [ 36 ] Landpflanzen hingegen haben starre Zellwände, die sie vor extremen Witterungsbedingungen schützen und ihnen Halt geben, da sie der Schwerkraft trotzen. Gravitropismus, Phototropismus und Hydrotropismus sind Merkmale, die sich vermutlich während des Übergangs vom aquatischen zum terrestrischen Lebensraum entwickelt haben. [ 37 ] [ 38 ] Landpflanzen hatten nicht mehr unbegrenzten Zugang zu Wasser und mussten lernen, in ihrer neuen Umgebung nach Nährstoffen zu suchen und Zellen mit neuen Sinnesfunktionen, wie beispielsweise Statocyten , zu entwickeln .

Photosynthese

Unterwasserpflanzen haben im Vergleich zu Landpflanzen einen eingeschränkteren Zugang zu Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid. Zudem sind sie möglicherweise geringeren Lichtverhältnissen ausgesetzt. [ 17 ] Bei Wasserpflanzen variieren die diffusen Grenzschichten (DBLs) um die untergetauchten Blätter und photosynthetisch aktiven Stängel in Abhängigkeit von Dicke, Form und Dichte der Blätter. Sie sind der Hauptfaktor für die stark reduzierte Gastransportrate an der Blatt-Wasser-Grenzfläche und hemmen somit den Kohlendioxidtransport erheblich. [ 17 ] Um diese Einschränkung zu überwinden, haben viele Wasserpflanzen die Fähigkeit entwickelt, Bicarbonat- Ionen als Kohlenstoffquelle zu verstoffwechseln. [ 17 ] Umweltfaktoren beeinflussen die momentane Photosyntheserate von Wasserpflanzen sowie die Pigmente der photosynthetischen Enzyme. [ 39 ] Im Wasser nimmt die Lichtintensität mit zunehmender Tiefe rasch ab. Die Atmung ist im Dunkeln, bezogen auf das Volumen des Mediums, in dem die Pflanzen leben, ebenfalls höher. [ 39 ]

Reproduktion

Obwohl sich die meisten Wasserpflanzen durch Blüten und Samen fortpflanzen können, haben viele auch eine ausgeprägte ungeschlechtliche Vermehrung mittels Rhizomen , Turionen und Fragmenten im Allgemeinen entwickelt. [ 6 ]

Funktionen von Wasserpflanzen

Eine der größten Wasserpflanzen der Welt ist die Bolivianische Seerose , die mit einem Durchmesser von 3,2 m den Guinness-Weltrekord für das größte ungeteilte Blatt hält. Die kleinste ist die wurzellose Wasserlinse mit nur 1 mm Durchmesser. Viele Kleintiere nutzen Wasserpflanzen wie Wasserlinsen und Seerosenblätter zum Laichen oder als Schutz vor Fressfeinden über und unter der Wasseroberfläche.

Wasserpflanzen sind wichtige Primärproduzenten und bilden die Grundlage der Nahrungskette für viele Wasserfauna , insbesondere für Feuchtgebietsarten. [ 40 ] Sie konkurrieren mit Phytoplankton um überschüssige Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor und tragen so zur Verringerung der Eutrophierung und schädlicher Algenblüten bei . Zudem haben sie einen signifikanten Einfluss auf die Bodenbeschaffenheit von Uferzonen [ 41 ] , da ihre Blätter , Stängel und Wurzeln die Wasserströmung verlangsamen, Sedimente zurückhalten und Schadstoffe binden. Überschüssiges Sediment setzt sich aufgrund der reduzierten Fließgeschwindigkeit im Bachbett ab. Einige Wasserpflanzen beherbergen außerdem symbiotische Mikroorganismen , die Stickstoff fixieren und die von den Wurzeln gebundenen und/oder aufgenommenen Schadstoffe abbauen können. [ 42 ] [ 26 ] Historisch gesehen wurden Wasserpflanzen weniger erforscht als Landpflanzen [ 43 ] , und die Bewirtschaftung der Wasserpflanzen hat sich zu einem zunehmend wichtigen Forschungsgebiet entwickelt [ 44 ] , um die landwirtschaftliche Verschmutzung von Gewässern zu reduzieren . [ 45 ] [ 46 ]

Funktionen von Makrophyten in aquatischen Systemen

Makrophyten erfüllen zahlreiche Ökosystemfunktionen in aquatischen Ökosystemen und leisten einen wichtigen Beitrag für die menschliche Gesellschaft. Eine ihrer wichtigsten Funktionen ist die Aufnahme gelöster Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor. [ 41 ] Weltweit werden Makrophyten in künstlichen Feuchtgebieten eingesetzt, um überschüssigen Stickstoff und Phosphor aus verschmutzten Gewässern zu entfernen. [ 47 ] Neben der direkten Nährstoffaufnahme beeinflussen Makrophyten indirekt den Nährstoffkreislauf , insbesondere den Stickstoffkreislauf, indem sie die denitrifizierenden Bakteriengruppen auf ihren Wurzeln und Sprossen beeinflussen. [ 48 ] Makrophyten fördern die Sedimentation von Schwebstoffen, indem sie die Strömungsgeschwindigkeit verringern [ 49 ], und hemmen die Erosion durch die Stabilisierung der Bodenoberfläche. [ 50 ] Darüber hinaus schaffen Makrophyten räumliche Heterogenität in der ansonsten unstrukturierten Wassersäule. Die durch Makrophyten entstehende Habitatkomplexität trägt tendenziell zu einer höheren Diversität und Dichte von Fischen und Wirbellosen bei. [ 51 ] Der zusätzliche standortspezifische Wert der Makrophyten besteht darin, Lebensraum für Wildtiere zu schaffen und die Abwasserbehandlungsanlagen ästhetisch ansprechend zu gestalten. [ 52 ]

Weltweite Aquakulturproduktion von Speisefischen und Wasserpflanzen, 1990–2016

Nutzen und Bedeutung für den Menschen

  • Nahrungspflanzen

Einige Wasserpflanzen werden vom Menschen als Nahrungsquelle genutzt. Beispiele hierfür sind Wildreis ( Zizania ), Wassernuss ( Trapa natans ), Chinesische Wassernuss ( Eleocharis dulcis ), Indischer Lotus ( Nelumbo nucifera ), Wasserspinat ( Ipomoea aquatica ), Stachelige Seerose ( Euryale ferox ) und Brunnenkresse ( Rorippa nasturtium-aquaticum ).

  • Biobewertung

Ein Rückgang der Makrophytenpopulation kann auf Probleme mit der Wasserqualität und Veränderungen im ökologischen Zustand des Gewässers hinweisen. Solche Probleme können durch übermäßige Trübung , Herbizide oder Versalzung verursacht werden . Umgekehrt kann ein zu hoher Nährstoffgehalt zu einer übermäßigen Vermehrung von Makrophyten führen, was wiederum die Ökosystemprozesse im See beeinträchtigen kann . [ 3 ] Makrophytenbestände lassen sich leicht beproben, erfordern keine Laboranalyse und eignen sich gut zur Berechnung einfacher Abundanzkennzahlen. [ 3 ]

  • Potenzielle Quellen therapeutischer Wirkstoffe

Phytochemische und pharmakologische Untersuchungen legen nahe, dass Süßwassermakrophyten wie Centella asiatica , Nelumbo nucifera , Nasturtium officinale , Ipomoea aquatica und Ludwigia adscendens vielversprechende Quellen für krebshemmende und antioxidative Naturstoffe sind. [ 53 ]

Heißwasserextrakte aus Stängel und Wurzel von Ludwigia adscendens sowie aus Frucht, Blatt und Stängel von Monochoria hastata zeigten eine Lipoxygenase- hemmende Wirkung. Ein aus den Blättern von Ludwigia adscendens hergestellter Heißwasserextrakt wies eine stärkere α-Glucosidase -hemmende Wirkung als Acarbose auf . [ 54 ]

  • Abwasserbehandlung

Makrophyten spielen eine wesentliche Rolle bei bestimmten Formen der Abwasserbehandlung, am häufigsten bei der kleinmaßstäblichen Abwasserreinigung mittels künstlicher Feuchtgebiete oder in Nachklärbecken für größere Anlagen. [ 52 ]

Verteilung

Der wichtigste Faktor für die Verbreitung von Wasserpflanzen ist die Verfügbarkeit von Wasser. Allerdings können auch andere abiotische Faktoren ihre Verbreitung beeinflussen, darunter Nährstoffverfügbarkeit, Kohlendioxid- und Sauerstoffangebot, Wassertemperatur, Substratbeschaffenheit, Wassertransparenz [ 55 ] , Wasserbewegung und Salzgehalt [ 8 ] . Einige Wasserpflanzen gedeihen in Brack-, Salz- und Salzwasser [ 5 ] . Auch biotische Faktoren wie Fraßdruck [ 8 ] , Lichtkonkurrenz [ 55 ] , Pilzbefall [ 56 ] und Allelopathie [ 57 ] beeinflussen das Vorkommen von Makrophyten.

Invasive Wasserpflanzen

Die Einführung nicht-heimischer Wasserpflanzen hat weltweit zu zahlreichen Beispielen geführt, in denen diese Pflanzen invasiv werden und die Ökosysteme, in die sie eingeführt wurden, häufig dominieren. [ 58 ] Zu diesen Arten gehört die Wasserhyazinthe, die in vielen tropischen und subtropischen Gebieten, darunter weite Teile der südlichen USA, viele asiatische Länder und Australien, invasiv ist. Die Neuseeländische Fetthenne ist eine stark invasive Pflanze in gemäßigten Klimazonen, die sich von einer Randpflanze ausbreitet und ganze Teiche überwuchert, wobei sie andere Pflanzen und Tiere fast vollständig verdrängt. [ 59 ] Weitere bemerkenswerte invasive Pflanzenarten sind der Schwimm-Wassernabel [ 60 ] , das Krause Laichkraut [ 59 ] , der Farnartige Wasserfarn [ 59 ] und die Papageienfeder [ 61 ] . Viele dieser invasiven Pflanzen wurden als Sauerstoffpflanzen für Aquarien oder als Zierpflanzen für Gartenteiche verkauft und anschließend in die Umwelt entsorgt. [ 59 ]

Eine umfassende Übersicht über eingeschleppte Wasserpflanzen in 46 europäischen Ländern aus dem Jahr 2012 identifizierte 96 eingeschleppte Arten. Diese stammen hauptsächlich aus Nordamerika, Asien und Südamerika. Die am weitesten verbreitete eingeschleppte Pflanze in Europa war die Kanadische Wasserpest ( Elodea canadensis ) (nachgewiesen in 41 europäischen Ländern), gefolgt von der Silberblatt-Gänseblümchen (Azolla filiculoides ) in 25 Ländern und der Spiraligen Wasserpest (Vallisneria spiralis) in 22 Ländern. [ 58 ] Frankreich und Italien verzeichneten die meisten eingeschleppten Wasserpflanzenarten (jeweils 30 Arten), gefolgt von Deutschland (27 Arten) sowie Belgien und Ungarn (jeweils 26 Arten). [ 58 ] Die Europäische und Mediterrane Pflanzenschutzorganisation (EPPO) hat Empfehlungen an die europäischen Staaten veröffentlicht, in denen sie die Einschränkung oder das Verbot des Handels mit invasiven eingeschleppten Pflanzen befürwortet. [ 62 ]

Nährstoffbelastung und Eutrophierung

Übermäßige Nährstoffeinträge, insbesondere Stickstoff und Phosphor aus landwirtschaftlichen Abflüssen, Abwässern und städtischer Bebauung, führen zur Eutrophierung. Dieser Prozess hat Algenblüten zur Folge, die die Wasserklarheit und den Sauerstoffgehalt verringern und dadurch Wasserpflanzen schädigen. [ 63 ] Unter eutrophen Bedingungen gehen submerse Pflanzengemeinschaften häufig zurück und werden durch von Phytoplankton dominierte Systeme ersetzt. Diese Verschiebung verringert die Habitatkomplexität und die Verfügbarkeit von Rückzugsgebieten für Wirbellose und Fische. Darüber hinaus verbrauchen (Mikro-)Organismen, die Algen zersetzen, Sauerstoff und schaffen so hypoxische „Todeszonen“, in denen Wasserlebewesen nicht überleben können. [ 63 ]

Klimawandel

Der Klimawandel verschärft die Bedrohungen für Wasserpflanzen durch steigende Temperaturen, veränderte Niederschlagsmuster und eine Zunahme extremer Wetterereignisse.

Höhere Temperaturen können invasive Arten begünstigen, die einheimische Pflanzen verdrängen. Studien prognostizieren beispielsweise, dass sich die Verbreitungsgebiete invasiver Arten wie Egeria densa und Myriophyllum aquaticum bis 2070 aufgrund des Klimawandels deutlich ausdehnen könnten. Darüber hinaus ermöglicht die frühere Erwärmung im Frühjahr invasiven Arten, sich vor einheimischen Pflanzen anzusiedeln, wodurch sie einen Wettbewerbsvorteil erlangen. [ 64 ]

Klimabedingte Veränderungen beeinflussen auch den Wasserstand und die Abflussverhältnisse und wirken sich somit auf die Verbreitung und Gesundheit von Wasserpflanzen aus. Dürren können die Wasserverfügbarkeit verringern, während heftige Stürme zu vermehrtem Oberflächenabfluss und Sedimentablagerungen führen können, was beides schädlich für die Wasserpflanzen ist.

Lebensraumzerstörung

Menschliche Aktivitäten wie Stadtentwicklung, Landwirtschaft und Staudammbau führen zu einer Zerstörung von Lebensräumen und stellen eine erhebliche Bedrohung für Wasserpflanzen dar.

Die Urbanisierung führt zu einer Zunahme versiegelter Flächen und damit zu höheren Abflussmengen, die Schadstoffe und Sedimente in Gewässer spülen. Dieser Abfluss kann Wasserpflanzen ersticken und die Wasserchemie verändern. Landwirtschaftliche Praktiken tragen zur Nährstoffbelastung und Pestizidkontamination bei und belasten die Wasserpflanzen zusätzlich. [ 65 ]

Staudammbau und Wasserumleitungsprojekte verändern die natürlichen Strömungsverhältnisse und beeinflussen dadurch den Sedimenttransport und die Wassertemperatur. Diese Veränderungen können die Lebenszyklen von Wasserpflanzen und den von ihnen abhängigen Arten stören.

Wasserpflanzen sind für gesunde aquatische Ökosysteme unerlässlich, doch sie sind zahlreichen Bedrohungen durch invasive Arten, Nährstoffbelastung, Klimawandel und Lebensraumzerstörung ausgesetzt. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sind integrierte Managementansätze erforderlich, die die Bekämpfung invasiver Arten, die Reduzierung von Nährstoffeinträgen, die Abmilderung der Auswirkungen des Klimawandels sowie den Schutz und die Wiederherstellung aquatischer Lebensräume umfassen.

Siehe auch

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