Frühwarnsystem zur Erkennung tödlicher Hitzewellen in Schweizer Flüssen
Wissenschaftler der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) haben ein Frühwarnsystem entwickelt, das bis zu drei Wochen im Voraus vor gefährlicher Hitze für Flussfische in der Schweiz warnt. Angesichts der zunehmenden Häufigkeit von Hitzewellen infolge des Klimawandels bietet dieses Instrument die Möglichkeit, rechtzeitig Schutzmaßnahmen für Fischpopulationen zu ergreifen.
Funktionsweise des Prognosetools
- Das System prognostiziert das Risiko von Hitzestress bei Flussfischen basierend auf Vorhersagen der Wassertemperatur und der Hitzeempfindlichkeit verschiedener Fischarten.
- Die Vorhersagen werden zweimal wöchentlich aktualisiert und sind online frei zugänglich, um eine breite Nutzung zu ermöglichen.
- Die Risikobewertung berücksichtigt die physiologischen Eigenschaften der Fischarten sowie deren Verbreitung in den Schweizer Gewässern.
Hintergrund und Bedeutung
Flussfische sind ektotherme Organismen, deren Körpertemperatur von der Umgebung abhängt. Steigende Wassertemperaturen führen zu Hitzestress, der die Zellfunktionen beeinträchtigt und die Überlebensfähigkeit der Fische gefährdet. Die zunehmende Intensität und Häufigkeit von Hitzewellen durch den Klimawandel stellt daher eine wachsende Bedrohung dar.
Methodik der Risikoabschätzung
Das Prognosemodell basiert auf drei wesentlichen Komponenten:
- Hydrologische Vorhersagen der Wassertemperatur, erstellt mittels eines maschinellen Lernmodells, das auf Daten der letzten zehn Jahre trainiert wurde.
- Temperaturgrenzen für 59 in der Schweiz vorkommende Fischarten, die angeben, ab welcher Temperatur die Schwimmfähigkeit und damit die Fluchtfähigkeit der Fische beeinträchtigt ist.
- Die räumliche Verteilung der Fischarten, um die Prognosen standortspezifisch zu gestalten.
Unterschiede in der Hitzeempfindlichkeit wurden festgestellt: Nicht-heimische Arten tolerieren im Durchschnitt Temperaturen, die um 1,4 °C höher liegen als die heimischer Arten. Beispielsweise weist der Marmorkarpfen (Hypophthalmichthys nobilis) mit 32,3 °C die höchste Temperaturtoleranz auf, während die Quappe (Lota lota) mit 24,1 °C am empfindlichsten ist.
Validierung und Ausblick
Die Validierung des Systems erfolgte anhand von Daten aus dem Sommer 2018, in dem etwa drei Tonnen Flussfische durch Hitze starben. Das Tool konnte zwei von drei gemeldeten Fischsterbefällen korrekt vorhersagen und zeigte an weiteren Standorten eine hohe Genauigkeit bei der Risikoabschätzung. Überschätzungen traten an fünf Orten auf, vermutlich aufgrund fehlender Informationen über lokale Populationsgrößen oder kühlere Rückzugsgebiete.
Die Forscher sehen in dem Modell einen vielversprechenden Ansatz, der weiterentwickelt werden muss, um langfristig den Schutz der Fischbestände in Schweizer Flüssen zu verbessern.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Dr. Konrad Bogner
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Gebirgshydrologie und Massenbewegung
Hydrologische Vorhersagen
E-Mail: konrad.bogner@wsl.ch
Telefon: +41 44 739 2495
Literaturhinweis
Bonaglia, A., Shen, C., Padrón, R. S., Bogner, K., Fopp, F., Rubin, A., … Pellissier, L. (2025). Sub-seasonal forecasting of thermal stress for Swiss river fishes during heatwaves. Ecological Modelling, 507, 111171. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2025.111171
Weiterführende Informationen
https://www.wsl.ch/de/news/ein-fruehwarnsystem-fuer-toedliche-hitzewellen-in-fluessen/
Bildmaterial
Die Bachforelle (Salmo trutta) zeigt eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Hitze.
Quelle: Ulrich Wasem
Der Döbel (Squalius cephalus) weist eine geringere Hitzeempfindlichkeit auf.
Quelle: Ulrich Wasem
