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Länger andauernde Hitzeperioden und geringe Niederschläge haben auch Auswirkungen auf die Lebensbedingungen in Bächen und Flüssen: Wassertemperaturen steigen, Pegel sinken, der Sauerstoffgehalt im Wasser nimmt ab. Das beeinflusst die Lebewesen in den Gewässern. Sie werden geschwächt, haben Hitzestress oder sterben gar, wenn es für sie zu heiß wird oder Gewässer(bereiche) trockenfallen. Am auffälligsten wird das, wenn Fische massenhaft sterben.

Je naturnäher Gewässer sind, desto eher können die Lebewesen darin kühlere Bereiche aufsuchen. Wachsen Hochstauden und Bäume an den Ufern, gibt es hier schattige Zonen. Nur 9 Prozent der Oberflächengewässer in Deutschland haben jedoch einen guten ökologischen Zustand. 77 Prozent sind durch Stoffeinträge vor allem aus der Landwirtschaft belastet. Verbessert werden kann der Zustand durch Gewässerrandstreifen. Das sind laut Umweltbundesamt „die Bereiche der Ackerfläche, die ein Gewässer säumen“. Dicht bewachsene Randstreifen können bis zu 90 Prozent der Einträge von Pflanzenschutzmitteln, 70 Prozent von Nährstoffen und 85 Prozent von Sediment zurückhalten. Verschiedene Gesetze und Verordnungen machen Vorgaben zu ihrer Ausgestaltung. Nach § 38 des Wasserhaushaltsgesetzes „…dienen Gewässerrandstreifen der Erhaltung und Verbesserung der ökologischen Funktionen oberirdischer Gewässer, der Wasserspeicherung, der Sicherung des Wasserabflusses sowie der Verminderung von Stoffeinträgen aus diffusen Quellen (vorwiegend Landwirtschaft). […] Der Gewässerrandstreifen ist im Außenbereich fünf Meter breit. Behörden können anlassbezogen die Breite verringern oder erweitern. …“ Je nach Bundesland und Größe des Gewässers sind die Randstreifen in der Praxis zwischen einem und zehn Metern breit. Um den Status einer landwirtschaftlichen Fläche nicht zu verlieren, müssen sie alle fünf Jahre gepflügt werden. Gewässerkorridore dagegen, die nicht landwirtschaftlich genutzt werden, werden auch nicht umgebrochen. Sie schützen vor Verschmutzung, fördern die Artenvielfalt und unterstützen die Anpassung an den Klimawandel. Natürliche Strukturen und Vegetation können sich entwickeln und so hochwertige Lebensräume schaffen und Gewässer besser beschatten.[1]

Schweizer Forschende haben ein frei zugängliches → Prognosetool entwickelt, mit dem der Hitzestress von Fischen in der Schweiz bewertet werden soll. Für 52 Standorte werden zweimal pro Woche die Prognosen aktualisiert; die Gefährdung wird für bis zu drei Wochen im Voraus angezeigt. Das Modell integriert Deep-Learning-Prognosen der Wassertemperatur mit physiologischen Parametern zum thermischen Stress von 59 in der Schweiz vorkommenden Fischarten sowie Modellen zur Artenverteilung. Bei den Spezies zeigt sich, dass die natürlich vorkommenden Fischarten eine geringere Temperaturtoleranz haben als die eingebrachten oder eingewanderten: Bei den Neozoen liegt sie um durchschnittlich 1,42° C höher. Die geringsten Temperaturgrenzen haben → Quappe (Lota lota) mit 24,07° C, → Europäische Äsche (Thymallus thymallus) mit 21,15° C und → Forelle (Salmo trutta) mit 24,49° C. Am anderen Ende der Skala liegen → Marmorkarpfen (Hypophthalmichthys nobilis) mit 32,24° C, → Silberkarausche (Carassius auratus) mit 31,96° C und → Schwarzer Zwergwels (Ameiurus melas) mit 31,62° C. Getestet wurde das Modell im Nachhinein an der Hitzewelle 2018, während der rund drei Tonnen an Flussfischen gestorben sind. Zwei von drei der damals gemeldeten Fischsterben wurden korrekt vorhergesagt. Mit einer verbesserten Datengrundlage zur Fischsterblichkeit kann das Modell weiter geschärft werden. Diese Daten können durch Beobachtungen von Interessengruppen, langfristige Überwachungsmaßnahmen und Citizen Science-Initiativen gewonnen werden. Wenn das Prognosemodell mit lokalem Wissen und gezielten Schutzmaßnahmen verknüpft wird, sind rechtzeitige Eingriffe zum Schutz gefährdeter Arten möglich. Derartige Instrumente können einen wichtigen Beitrag leisten, um die Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit von Süßwasserökosystemen zu sichern.[2]