Alte Öl- und Gasbohrungen bedrohen die Biodiversität in Pennsylvanias Bächen

Öl- und Gasbohrungen können Flüsse, Bäche und kleinere Wasserläufe noch lange belasten – doch nicht jede Form der Förderung wirkt sich gleich auf das Leben im Süßwasser aus.

Eine neue Studie deutet darauf hin, dass ältere, konventionelle Öl- und Gasförderung stärker mit dauerhaften Rückgängen der Biodiversität in Bächen verbunden ist als die neuere Schiefergasförderung.

Sichtbar wird dieser Unterschied bei den kleinen Lebewesen auf dem Gewässergrund – Organismen, die für das Funktionieren aquatischer Ökosysteme entscheidend sind.

Das von Ryan Olivier-Meehan von der Syracuse University geleitete Forschungsteam verglich die Gesundheit von Fließgewässern in Pennsylvania, einem Bundesstaat mit jahrhundertealten Bohrungen und moderner Schiefergasinfrastruktur.

Die Ergebnisse zeigen ein eindeutiges Muster: Konventionelle Förderung ging mit weniger Arten, geringerer Vielfalt und einer Verschiebung hin zu widerstandsfähigeren Organismen einher, die Verschmutzung besser tolerieren. Bei der Schiefergasförderung fielen die Auswirkungen geringer aus, waren jedoch weiterhin nachweisbar.

Alte Bohrungen sorgen für neue Bedenken

Die USA zählen weiterhin zu den bedeutenden Produzenten von Öl und Gas. Angesichts dieses Umfangs ist es dringend erforderlich zu verstehen, welche Spuren unterschiedliche Fördermethoden in der Natur hinterlassen.

Die öffentliche Aufmerksamkeit richtet sich häufig auf Fracking, weil diese Methode neuer, besonders sichtbar und politisch umstritten ist. Ältere Infrastruktur ist jedoch weit verbreitet und liegt vielerorts bereits seit Jahrzehnten in der Landschaft.

Die Studie argumentiert, dass die „Altlasten“-Seite der Branche genauer untersucht werden sollte. Falls ältere Bohrlöcher sowie die dazugehörigen Straßen, Leitungen und Störungen die dauerhaftesten ökologischen Schäden verursachen, dürfen sich Renaturierung und Regulierung nicht allein auf die neueste Technologie konzentrieren.

Pennsylvanias Bohrgeschichte im Test

Pennsylvania erwies sich als idealer Ort für diese Fragestellung. Der Bundesstaat besitzt einige der ältesten Öl- und Gasbohrungen der Vereinigten Staaten und zugleich eine intensive Schiefergasförderung. Zudem verfügt er über etwas, das Forschenden nicht immer zur Verfügung steht: ein solides, langfristig angelegtes Programm zur Überwachung von Fließgewässern.

„Pennsylvania blickt auf eine sehr lange Geschichte der konventionellen Öl- und Gasbohrungen zurück; einige Bohrlöcher sind mehr als 100 Jahre alt“, sagte der leitende Autor Tao Wen, Umweltwissenschaftler an der Syracuse University.

„Gleichzeitig stand der Bundesstaat im Zentrum der modernen Schiefergasförderung. Darüber hinaus verfügt er über ein sehr starkes Programm zur Überwachung von Fließgewässern.“

Diese Überschneidung ist wichtig, weil sie einen direkten Vergleich ermöglicht. Die Forschenden vergleichen nicht Äpfel mit Birnen aus völlig unterschiedlichen Regionen. Stattdessen untersuchen sie einen einzelnen Bundesstaat, in dem beide Bohrgeschichten im selben ökologischen Kontext bestehen.

Nach Angaben des Forschungsteams eröffneten jahrzehntelange hochwertige Daten aus dem biologischen Monitoring eine seltene Gelegenheit, die landesweiten Folgen der Förderung für das Leben in Fließgewässern zu bewerten.

Kleine Organismen zeigen die Gesundheit von Bächen

Statt sich ausschließlich auf Messungen der Wasserchemie an einem bestimmten Tag zu stützen, nutzten die Forschenden benthische Makroinvertebraten als zentralen Indikator für den Zustand der Gewässer.

Dabei handelt es sich um am Gewässergrund lebende Organismen wie Insektenlarven, kleine Krebstiere und Würmer. In der Ökologie werden sie häufig eingesetzt, weil sie widerspiegeln, was in einem Bach über längere Zeit geschieht.

„Benthische Makroinvertebraten sind ausgezeichnete Indikatoren für die Gesundheit von Fließgewässern, weil sie das ganze Jahr über im Wasser leben und ständig den örtlichen Bedingungen ausgesetzt sind“, sagte Olivier-Meehan.

„Verschlechtern sich die Bedingungen, verschwinden empfindliche Arten und werden durch tolerantere ersetzt. Wenn wir die gesamte Lebensgemeinschaft betrachten, erhalten wir ein langfristiges Bild der Gewässerbedingungen – nicht nur eine Momentaufnahme der Wasserchemie an einem einzigen Tag.“

Ölbohrungen, Flüsse und Bäche miteinander verknüpfen

Das Team wertete mehr als 6.800 Proben aus und verknüpfte sie mit Eigenschaften der Einzugsgebiete sowie detaillierten Bohrdaten.

Anschließend setzten die Forschenden Modellierungen und Netzwerkanalysen ein, um die Signale der Schiefergasförderung von denen der konventionellen Förderung zu trennen und festzustellen, welche stärker mit Veränderungen in diesen biologischen Gemeinschaften verbunden war.

Diese Organismen sind auch deshalb wichtig, weil sie nahe der Basis des aquatischen Nahrungsnetzes stehen. Sie tragen zum Nährstoffkreislauf bei, zersetzen organisches Material und dienen Fischen sowie Vögeln als Nahrung.

Bricht ihre Vielfalt zusammen, handelt es sich nur selten um ein isoliertes Problem. Meist deutet dies darauf hin, dass das gesamte System weniger stabil wird.

Ölbohrungen verändern Fließgewässer

In ganz Pennsylvania war das deutlichste Signal mit der konventionellen Öl- und Gasförderung verknüpft. Bäche in Gebieten mit umfangreicherer konventioneller Infrastruktur wiesen eine geringere Biodiversität und eine schwächere ökologische Integrität auf.

Auch die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften verschob sich nach einem bekannten Warnmuster: Empfindliche Arten verschwanden, während verschmutzungstolerante Arten die Oberhand gewannen.

Eine solche „Dominanz robuster Arten“ kann einen Bach belebt erscheinen lassen, weil weiterhin Organismen vorhanden sind. Sie bedeutet jedoch in der Regel, dass das Ökosystem weniger widerstandsfähig, weniger komplex und anfälliger für künftige Belastungen ist.

Auch die Schiefergasförderung zeigte in dieser Analyse Auswirkungen, wenngleich in begrenzterem Ausmaß. Das bedeutet nicht, dass Fracking harmlos ist.

Vielmehr legen die Daten nahe, dass ältere konventionelle Förderung stärker mit umfassenden, langfristigen Rückgängen der Biodiversität verbunden war.

„Die öffentliche Debatte konzentriert sich häufig auf Schiefergas, weil es neuer und sichtbarer ist. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Geschichte differenzierter ist“, erklärte Olivier-Meehan.

„In Pennsylvania war die konventionelle Förderung – deutlich weiter verbreitet und oft Jahrzehnte alt – stärker mit Rückgängen der Biodiversität in Fließgewässern verbunden.“

Die Folgen von Bohrungen sind komplex

Die Forschenden warnen davor, daraus eine vereinfachte Erzählung von Gewinnern und Verlierern zu machen. Umweltrisiken hängen nicht allein von der Fördermethode ab.

Sie werden auch von Faktoren wie der Dichte der Bohrlöcher in einer Region, dem Alter der Infrastruktur, dem Vorhandensein aufgegebener oder schlecht gewarteter Standorte sowie der Entfernung der Anlagen zu Fließgewässern beeinflusst.

Auch die behördliche Aufsicht und lokale Landschaftsmerkmale spielen eine Rolle. Ein neuerer Schiefergasstandort mit strengen Kontrollen kann andere Auswirkungen haben als ein älteres konventionelles Gebiet mit zahlreichen kleinen, verstreuten Bohrlöchern und langanhaltenden Störungen.

Der entscheidende Punkt ist, dass ältere Infrastruktur Belastungen über lange Zeit unauffällig anhäufen kann. Diese kumulative Last wird möglicherweise am deutlichsten in biologischen Gemeinschaften sichtbar.

Langfristige Folgen

Obwohl sich die Studie auf Pennsylvania konzentrierte, sehen die Forschenden Auswirkungen, die weit über den Bundesstaat hinausreichen.

Viele Regionen in den USA und anderswo blicken auf eine lange Geschichte der konventionellen Öl- und Gasförderung zurück. Dort gibt es Bohrlöcher, die vor Jahrzehnten angelegt und nie vollständig renaturiert, fachgerecht versiegelt oder nach modernen Standards überwacht wurden.

„Obwohl sich unsere Studie auf Pennsylvania konzentriert, haben viele andere Bundesstaaten und Länder ähnliche Geschichten der konventionellen Öl- und Gasförderung“, sagte Olivier-Meehan.

„Die übergeordnete Botschaft – dass ältere Infrastruktur dauerhafte ökologische Folgen haben kann – gilt wahrscheinlich auch andernorts. Unser Ansatz bietet eine Möglichkeit, kumulative Auswirkungen zu bewerten und Renaturierungen dort zu priorisieren, wo sie am meisten bewirken.“

Praktisch kann diese Art von Forschung dabei helfen, begrenzte Mittel für Sanierungen und politische Aufmerksamkeit gezielt zuerst einzusetzen.

Wenn bestimmte Infrastrukturtypen und Landschaften wiederholt mit ökologischen Rückgängen verknüpft sind, werden sie zu naheliegenden Zielen für Renaturierung und strengere Aufsicht.

Fließgewässer, Flüsse und künftige Ölbohrungen

Nach Angaben der Forschenden besteht der nächste Schritt darin, die Details genauer zu untersuchen, die vermutlich die stärksten Auswirkungen verursachen.

Dazu zählen die Dichte inaktiver, aufgegebener und herrenloser Bohrlöcher, ihre Nähe zu Fließgewässern sowie die Frage, wie die lokale Geologie Schäden verstärken oder mindern könnte.

Außerdem wollen sie den Ansatz auf weitere Regionen ausweiten. Das Ziel ist nicht lediglich eine Geschichte aus Pennsylvania, sondern eine Vorlage dafür, zu verstehen, wie sich jahrzehntelange Bohrungen summieren und wo Maßnahmen den größten Nutzen bringen könnten.

„Unser Ziel ist es, Gemeinden dabei zu helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen, die Energiebedarf und Umweltschutz in Einklang bringen“, erklärte Wen.

„Eine gute langfristige Überwachung ermöglicht es uns, Annahmen hinter uns zu lassen und evidenzbasierte Gespräche über Nachhaltigkeit zu führen.“

Die zentrale Erkenntnis ist recht einfach: Wer Süßwasserökosysteme schützen will, darf nicht nur auf die neueste Form der Bohrungen schauen. Die Vergangenheit ist noch immer in der Landschaft präsent, und vielerorts trägt das Leben in den Fließgewässern weiterhin die Folgen.