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Was passiert mit unseren Seen im Winter?

Neues Jahr, neue Jahreszeit: Auch im Winter möchten wir als insgeheime Limnologen herausfinden, was sich über und unter der glitzernden Oberfläche unserer Lieblingsseen abspielt.

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Seegesänge und Winterstarre

Wusstet ihr, dass Seen singen können? Dieses Phänomen beeindruckt Menschen von Deutschland über Norwegen bis hin nach Kanada und zur Antarktis. Es passiert auf ganz natürliche Weise bei gefrorenen Gewässern, sobald sich das Wasser unter der Eisoberfläche bewegt. Man kann den See selbst zum Singen bringen, indem man Dinge wie Steine auf die Eisfläche wirft.

Daraufhin entsteht ein unheimliches Geräusch, der See scheint zu knacken, zu schallen und zu blubbern.

 Aber um zu verstehen, woher das kommt, haben wir erst einmal recherchiert, wie sich das Wasser im Winter verhält. 

Wenn es im Herbst kühler wird, mischen sich die Wasserschichten des Sommers neu, und zwar so lange, bis das gesamte Wasser eine Temperatur von 4°C erreicht hat. Tritt der Winter ein, hat das Wasser unserer Seen eine einheitliche Temperatur und Dichte erreicht. Sobald die Außentemperaturen jedoch noch weiter sinken im Verlauf des Winters, gefrieren die oberen Schichten mancher Seen. Dann ist die Temperatur an der Oberfläche kälter als am Grund, wo es beständige 4°C hat. Gefrorenes Wasser hat eine geringere Dichte als flüssiges, und deswegen schwimmt Eis auf der Oberfläche. Und wenn sich Eis gebildet hat und einen ganzen See bedeckt, ist das Wasser vor Winden geschützt und führt zur Stagnation. Bis das Eis schmilzt, kommt kein neuer Sauerstoff in den See. Dieser Vorgang heißt Winterstagnation.

Nun, da das Wasser gefroren ist und sich unsere Seen in einer Art Winterschlaf befinden, können wir uns wieder auf dieses faszinierende und gleichzeitig unheimliche Geräusch konzentrieren. Die wissenschaftliche Erklärung dafür ist einfach: Wasser zieht sich in verschiedenen Temperaturen zusammen oder erweitert sich. Das nennt sich Temperaturspannung. Die Temperatur der Luft über dem Eis, die Temperatur des Eises und die des Wassers darunter sind alle verschieden. Diese Schichten haben unterschiedliche Dichten und deswegen reist der Schall in unterschiedlich schnellen Geschwindigkeiten hindurch. Falls also ein Gegenstand wie besagter Stein die Oberfläche trifft, führt dies zum sogenannten Doppler-Effekt – wenn uns die Frequenzen zu verschiedenen Zeiten erreichen. Die höheren Töne hören wir vor den tieferen Tönen, da sich die höheren Frequenzen schneller bewegen als die niedrigen. Das selbe Phänomen geschieht, wenn der Wind oder eine Strömung das Wasser unter dem Eis in Bewegung bringt.

 Ihr glaubt uns nicht? Hört selbst.

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Unterwasserwelt im Winter: Fische, Amphibien, Phytoplankton und Pflanzen

In den Seen tobt das Leben, und natürlich passen sich die Organismen, die hier zuhause sind, den Veränderungen des Wassers über das Jahr an. Wenn sich die Seetemperaturen Richtung der 4 °C-Grenze bewegen, verlangsamt sich das Leben unter Wasser.

Fische sind kaltblütige Tiere. Deswegen passt sich ihre Körpertemperatur der Außentemperatur an. Im Winter sind sie weniger aktiv, ihr Stoffwechsel verlangsamt sich und sie brauchen weniger Sauerstoff und weniger Nahrung, um zu überleben.

Im Winter kuscheln sich Süßwasserfische auf dem Boden des Sees zusammen, wo das Wasser wärmer ist als direkt unter der eisigen Oberfläche.

Hier unten verweilen sie und versuchen sich wenig zu bewegen, bis das Wasser wieder wärmer wird. Ähnlich verhalten sich Amphibien wie Frösche, die auf dem Seegrund Schutz suchen für diese Zeit des Winterschlafes, und sich dabei oft eingraben.

Phytoplankton sind fotosynthetische Mikroorganismen, die in wärmeren Jahreszeiten zur Oberfläche des Sees schwimmen, um etwas Sonne abzukriegen. Im Winter hingegen orientieren sie sich auch Richtung Seeboden. Zu dieser Zeit sind sie nicht mehr so vielzählig.

Viele Wasserpflanzen sterben im Winter ab, ähnlich wie ihre Pflanzenverwandten an Land. Einjährige Pflanzen verteilen ihre Samen üblicherweise auf dem Seegrund, wo sie keimen sobald es wärmer wird. Mehrjährige Wasserpflanzen mit Wurzeln hingegen haben zwei Möglichkeiten, um zu überleben: Entweder setzen sie Sprößlinge ab, die im Frühling neu wachsen. Oder sie bilden sich ganz zurück, speichern all ihre Energie in den Wurzeln, die sie dann im Frühling für die Bildung neuer Pflanzen nutzen.

Wasserpflanzen ohne Wurzeln haben andere Überlebenstechniken: Beispielsweise sinken sie  auf den Seegrund, wenn die Temperatur am niedrigsten ist, und schwimmen wieder hoch, wenn es wärmer wird. 

Immergrüne Pflanzen trotzen dem Winter, in dem sie merklich langsamer fotosynthetisieren als im Sommer. Wenn sie zu lange dem kalten Wasser ausgesetzt sind, werden sie stark beschädigt, doch wenn der Frühling kommt, beginnen sie wieder zu sprießen.

Überraschenderweise gibt es noch nicht all zu viele Forschungen darüber, wie sich der Klimawandel auf die Seen auswirken wird. Mit ziemlicher Sicherheit werden sich die ändernden Außentemperaturen auch auf die Lebenszyklen und Überlebensmechanismen der Seebewohner auswirken. Nun warten wir erst einmal ab, was dieser Winter mit unseren liebsten Gewässern macht.

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