pH-Wert in Süßwasserökosystemen verstehen: Auswirkungen und Schwankungen

Süßwasserökosysteme werden in großem Maße von pH-Werten reguliert, die natürlich im Bereich von 6 bis 8 vorkommen. Der pH-Wert von Süßwasserökosystemen kann täglich und saisonal schwanken, und die meisten Süßwasserlebewesen haben sich entwickelt, um diese Schwankungen zu tolerieren. Süßwasserlebewesen können jedoch ins Stocken geraten und versagen, wenn sie extremen pH-Werten sowie schnellen pH-Veränderungen ausgesetzt sind, selbst wenn die Veränderung innerhalb eines Bereichs erfolgt, der normalerweise vom Ökosystem toleriert wird.

Hoher pH-Wert

Wenn Pflanzen oder Algen in einer Süßwasserumgebung schnell wachsen, wird täglich durch Photosynthese mehr Kohlendioxid hinzugefügt, als nachts durch Atmung entfernt wird. Infolgedessen können die pH-Werte auf Werte ansteigen, die von der Meeresfauna nicht toleriert werden können. Jungfische und Krebstiere in flachem Wasser sind besonders anfällig für Schäden durch hohe pH-Werte. Ausgewachsene Fische können hohe pH-Werte besser regulieren, typischerweise indem sie in tiefere Gewässer umziehen, wo der pH-Wert niedriger ist.

Niedriger pH-Wert

Wissenschaftler führen niedrige pH-Werte am häufigsten auf sauren Regen zurück. Ein Süßwasserökosystem erreicht einen niedrigen pH-Wert, wenn die pH-Werte auf 5 und darunter sinken. Sobald der pH-Wert zu sinken beginnt, sterben grundlegende Nahrungsformen ab. Zum Beispiel scheitern Wasserwanzen, die eine wichtige Nahrungsquelle für Fische darstellen, an der Fortpflanzung und hören auf zu überleben. Während der pH-Wert weiter sinkt, können Fische sich nicht fortpflanzen, Jungfische beginnen zu sterben und ausgewachsene Fische ersticken. Das Ökosystem verändert sich weiter, da neue Arten von Pflanzen und Algen eindringen und das System völlig frei von seiner ursprünglichen Pflanzen-, Fisch- und Krebstierfauna ist.

Indirekte Auswirkungen eines niedrigen pH-Werts

Wenn die pH-Werte sinken, nimmt die Säure zu. Infolge der erhöhten Säure werden Schwermetalle, die in Böden vorhanden sind, wie Aluminiumionen, dissoziiert und ins Wasser freigesetzt. Schwermetallionen verbrennen die Kiemen von Fischen, reichern sich in ihren Organen an und führen schließlich zum Tod.

Plötzliche pH-Änderungen

Plötzliche pH-Änderungen können aquatische Lebewesen stressen oder töten, selbst wenn die Änderungen innerhalb eines pH-Bereichs erfolgen, den sie normalerweise tolerieren. Aquatische Lebewesen sind nicht in der Lage, sich an die plötzliche Veränderung anzupassen und können die Osmoregulierung nicht aufrechterhalten. Infolgedessen verlieren aquatische Lebewesen das empfindliche Gleichgewicht von Salz in ihren Geweben, das erforderlich ist, um das Leben zu erhalten. Bestimmte Arten, wie Welse, sind anfälliger für dieses Phänomen, und alle Jungfische sind besonders gefährdet.