Hydrosphäre: Seen, Gletscher und Wasserverschmutzung

Definition und Eigenschaften von Seen

Seen sind große Gewässer an der Oberfläche der Kontinente mit unterschiedlichem Salzgehalt. Wenn ein See durch intensive Verdunstung Wasser verliert und gleichzeitig Salzeinträge erhält oder in einem abflusslosen Becken liegt, kann er einen hohen Salzgehalt aufweisen. Besitzt ein See einen Abfluss, ist der Salzgehalt aufgrund der ständigen Erneuerung meist gering.

Typen von Seen

• Gletscherseen: Entstehen durch die Übertiefung eines Gletschertals oder durch den Abschluss eines Beckens durch eine Endmoräne.
• Vulkanische Seen: Bilden sich in den Kratern erloschener Vulkane oder durch vulkanische Explosionen und Einstürze.
• Karstseen: Entstehen durch den Einsturz unterirdischer Hohlräume (Dolinen).
• Tektonische Seen: Entstehen in Gebieten, in denen die Lithosphäre aufgebrochen und abgesenkt wurde, was zur Bildung tiefer Gräben führt.

Durchmischung von Seen

Die Durchmischung eines Sees hängt von der Klimazone ab:

• Wärmere Zonen: Im Sommer tritt eine starke Schichtung mit einer Sprungschicht auf. Im Herbst führt die Abkühlung und Windturbulenz zu einer unvollständigen Durchmischung.
• Gemäßigte Zonen: Im Winter kann eine Eisschicht die Durchmischung verhindern. Im Frühjahr und Herbst kommt es bei 4 °C Wassertemperatur zur vollständigen Durchmischung (dimiktische Seen).

Teiche und Feuchtgebiete

Teiche sind kleine, flache Gewässer. Brackwasserlagunen entstehen oft durch den Einfluss von Grundwasser in salzhaltigen Formationen oder durch die Abtrennung von Meerwasser durch Barrieren wie Riffe oder Sandbänke. Feuchtgebiete und Sümpfe entstehen, wenn die Landoberfläche den Grundwasserspiegel schneidet, was zu flachen, diskontinuierlichen Wasserflächen führt.

Gletscher und Kryosphäre

Gletscher speichern etwa zwei Drittel des Süßwassers der Erde. Die größte Masse befindet sich in den Eiskappen der Antarktis und Grönlands, die Dicken von über 4000 m erreichen können. Gletschereis entsteht durch die Kompaktierung von Schnee, der durch Schmelz- und Rekristallisationsprozesse zu blauem, klarem Eis wird.

Meereis

Das Meereis der Arktis und Antarktis bildet eine natürliche Brücke zwischen den Kontinenten. Beim Gefrieren von Meerwasser wird Salz weitgehend ausgeschlossen. Die globale Erwärmung führt dazu, dass die Fläche des Meereises stetig abnimmt.

Auswirkungen auf die Hydrosphäre

Die Hauptprobleme sind Umweltverschmutzung und Übernutzung der Binnengewässer. Verschmutzung verändert die physikalischen und chemischen Eigenschaften, während Übernutzung zur Erschöpfung von Grundwasserleitern und zum Austrocknen von Feuchtgebieten führt.

Wasserverschmutzung

Wasser gilt als kontaminiert, wenn schädliche Veränderungen seine ökologische Funktion beeinträchtigen.

• Mikroverunreinigungen: Organische Stoffe, Nitrate, Phosphate, Schwermetalle (Blei, Quecksilber) und Reinigungsmittel.
• Physikalische Schadstoffe: Hitze (verringert den Sauerstoffgehalt), Ultraschall (stört Echoortung) und feste Partikel (trüben das Wasser und hemmen die Photosynthese).
• Biologische Schadstoffe: Viren, Bakterien und Protozoen, die Krankheiten übertragen.

Indikatoren der Wasserqualität

• Chemisch: BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf), CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf), gelöster Sauerstoff, pH-Wert, Nitrat- und Nitritgehalt.
• Physikalisch: Transparenz, Temperatur, Farbe und elektrische Leitfähigkeit.
• Biologisch: Vorkommen von Indikatororganismen wie Forellen (sauberes Wasser) oder Tubifex (verschmutztes Wasser).

Vermeidung und Korrektur

Die Korrektur von Oberflächenwasser erfolgt oft durch die Regulierung der Nutzung, während die Sanierung von Grundwasserleitern technisch aufwendig und teuer ist. Bei Ölkatastrophen (Black Tide) kommen mechanische Sammler, Barrieren oder die Biosanierung durch Bakterien zum Einsatz.