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Offshore-Windparks können Nahrungsnetze im Meer verändern
Windräder im Meer erzeugen nicht nur Strom, ihre Fundamente bieten Muscheln und anderen Tieren neuen Lebensraum. Eine Modellstudie für drei Standorte an der US-Atlantikküste zeigt, wie dadurch Nahrung und Energie im Meer anders verteilt werden könnten. Einige Kennwerte deuten auf stabilere Ökosysteme hin, andere sprechen gegen eine eindeutige Entwarnung.
Portland (U.S.A.). Wo Offshore-Windparks entstehen, verändert sich nicht nur der Raum über der Wasseroberfläche. Unter Wasser ragen Fundamente und Steinschüttungen in Bereiche, die zuvor überwiegend von sandigem oder schlammigem Meeresboden geprägt waren. Auf den harten Flächen können sich Muscheln, Seepocken und andere wirbellose Tiere ansiedeln.
Solche künstlichen Riffe schaffen neue Nahrungsquellen und Lebensräume für andere Arten. Was das für das gesamte Nahrungsnetz bedeutet, ist allerdings schwer abzuschätzen, weil sich die Veränderungen über zahlreiche Organismengruppen hinweg fortpflanzen können. Insbesondere die Ströme von Kohlenstoff zwischen Wassersäule und Meeresboden sind bislang nur lückenhaft erfasst.
Forscher des Biodiversity Research Institute (BRI) um Dr. Kimberly A. Lato haben nun die Nahrungsbeziehungen an drei Windparkstandorten vor der US-Atlantikküste analysiert. Für Block Island, South Fork und Empire Wind kombinierten sie verfügbare Mess- und Literaturdaten mit mathematischen Modellen, die den Austausch von Kohlenstoff zwischen Organismengruppen abbilden. Als Vergleich dienten die Bedingungen vor dem Bau und modellierte Zustände rund vier Jahre danach.
Der Windpark bei Block Island lieferte dabei auch Daten aus vier Betriebsjahren, während die Szenarien für South Fork und Empire Wind stärker auf Annahmen und Vergleichsdaten aus anderen Regionen beruhten. Für jedes Modell berechnete das Team 30.000 Durchläufe, um mögliche Unterschiede und deren Unsicherheit abzuschätzen. Damit zeigen die Ergebnisse plausible Entwicklungen, aber keine direkt gemessene Gesamtbilanz für alle drei Standorte.
Besonders deutlich wird der mögliche Wandel bei Tieren, die sich an Fundamenten und dem zum Schutz des Meeresbodens aufgebrachten Gestein festsetzen. Miesmuscheln filtrieren Nahrungspartikel aus dem Wasser und können so Kohlenstoff aufnehmen, der sonst über andere Wege zu Bewohnern des Sediments gelangt wäre. In den Modellen hatten die an den Anlagen siedelnden Muscheln unter den dort neu hinzukommenden Tiergruppen den größten Einfluss auf die Nahrungsbeziehungen.
Die höchste Bedeutung für das gesamte Nahrungsnetz behielten gleichwohl größere wirbellose Bodentiere, etwa Würmer und andere im Sediment lebende Organismen. Deren Einfluss war in allen drei Untersuchungsgebieten größer als der der neu angesiedelten Tiere an den Anlagen. Der Befund zeigt, dass die Veränderungen an den Fundamenten nicht losgelöst von den bestehenden Lebensgemeinschaften am Meeresboden zu bewerten sind.
Einige Kennzahlen deuteten nach dem Bau auf ein stärker organisiertes und möglicherweise widerstandsfähigeres Nahrungsnetz hin. Für Block Island stiegen zwei Maße für die Organisation und mögliche Widerstandsfähigkeit des Systems statistisch deutlich an. An den beiden anderen Standorten zeigten sich zwar ähnliche Tendenzen, doch waren diese Unterschiede nicht statistisch abgesichert.
Zugleich nahm in den Szenarien für South Fork und Empire Wind eine Kennzahl für die Vernetzung der Energieflüsse ab. Bei Empire Wind war dieser Rückgang statistisch signifikant und könnte auf eine geringere Widerstandskraft gegenüber Störungen hinweisen. Ob Offshore-Windparks Meeresökosysteme insgesamt stabilisieren, lässt sich aus den teils gegenläufigen Ergebnissen deshalb nicht ableiten.
Ein wichtiges Hindernis sind fehlende oder veraltete Messdaten für Bakterien und andere Kleinstlebewesen, die organisches Material abbauen und Nährstoffe wieder verfügbar machen. Für manche dieser Gruppen musste die Untersuchung auf regionale Schätzungen aus den 1980er-Jahren zurückgreifen. Auch die Tierwelt im Sediment i