Algenwachstum

Algenwachstum bezeichnet die Vermehrung von Algen, photosynthetisch aktiven Organismen, in aquatischen und feuchten Ökosystemen. In natürlichen Gewässern, in landwirtschaftlichen Abwässern und in künstlichen Systemen kann es zu einem unregelmäßigen oder periodischen Anstieg der Algenmasse kommen. Ein besonders sichtbares Phänomen sind Algenblüten, bei denen sich die Biomasse rasch erhöht und das Wasser verfärben kann.

Wesentliche Einflussfaktoren sind das Lichtangebot, die Verfügbarkeit von Nährstoffen (insbesondere Stickstoff- und Phosphorverbindungen), die Wassertemperatur, der pH-Wert, CO2 und die Mischungsverhältnisse des Gewässers. Mikroalgen und Makroalgen unterscheiden sich in der Nährstoffaufnahme, Lichtnutzung und Toleranz gegenüber Umweltbedingungen; das Wachstum ist oft durch Lichtbegrenzung oder Nährstofflimitierung beschränkt.

Das Wachstum erfolgt in Phasen: Anpassung, exponentielles Wachstum und stationäre Phase, wobei sich die Biomasse in einer Gleichgewichtslage stabilisieren kann. Die Bestimmung des Algenwachstums erfolgt häufig über Messgrößen wie Biomasse, Chlorophyll-a-Konzentration oder optische Dichte. In Gewässern führen oft Temperatur- und Lichtveränderungen sowie Nährstoffverfügbarkeit zu saisonalen Mustern.

Übermäßige Nährstoffbelastung, etwa durch landwirtschaftliche Abflüsse, Abwässer oder Kläranlagen, begünstigt Algenwachstum und kann zu Algenblüten führen. Diese beeinträchtigen Wasserqualität, vermindern Sichttiefe und können durch Sauerstoffzehrung sowie die Bildung toxischer Substanzen ökologische Systeme schädigen; Cyanobakterien können Toxine freisetzen und die Trinkwasseraufbereitung erschweren.

Zu den Managementstrategien gehören die Reduktion von Nährstoffeinträgen, verbesserte Abwasser- und Düngemittelpraktiken, Belüftung und Durchmischung von Gewässern sowie in einigen Fällen chemische oder physikalische Maßnahmen. Monitoring, Modellierung und frühzeitige Warnsysteme unterstützen eine präventive Bewirtschaftung und Schutz von Ökosystemen und Trinkwasserressourcen.