Limnologie ist die Wissenschaft von den Binnengewässern, ihrer Physik, Chemie und ihrem Leben. Am Baikal betreibt sie vor allem das Limnologische Institut der Russischen Akademie der Wissenschaften in Irkutsk, 1961 aus einer Station von 1928 hervorgegangen, mit vier Forschungsschiffen. Dazu kommen die Universität Irkutsk mit der Messreihe vor Bolschije Koty seit 1945 und weitere Institute.
Was ist Limnologie und warum ist der Baikal für sie so wichtig?
Limnologie ist die Seen- und Gewässerkunde: Sie untersucht, wie sich Wasser in Seen und Flüssen bewegt und schichtet, welche Stoffe es enthält, welche Organismen darin leben und wie all das zusammenwirkt. Der Name kommt vom griechischen Wort für See. Limnologen arbeiten deshalb immer fachübergreifend, mit Methoden aus Physik, Chemie, Biologie, Geologie und Geographie.
Der Baikal ist für dieses Fach ein besonderer Fall. Er ist der tiefste und älteste See der Erde und enthält rund 20 Prozent des flüssigen Oberflächen-Süßwassers. Trotz seiner Tiefe von bis zu 1.642 Metern ist das Wasser nach Darstellung des U.S. Geological Survey bis zum Grund gut mit Sauerstoff versorgt, sodass Tiere auch in der Tiefe leben. Über 2.500 Tierarten sind bekannt, viele davon kommen nur hier vor. Und am Grund liegen Ablagerungen aus Millionen Jahren, die das Klima Zentralasiens aufzeichnen. Fragen der Evolution, des Klimas und des Gewässerschutzes lassen sich am Baikal in einer Breite untersuchen wie an kaum einem anderen See.
Die wissenschaftliche Beschreibung des Sees begann im 18. Jahrhundert mit den Expeditionen der Akademie in Sankt Petersburg und setzte sich im 19. Jahrhundert mit Tiefenlotungen und Artbeschreibungen fort, unter anderem durch verbannte polnische Forscher. Diese Vorgeschichte zeichnet die Seite zur Erforschung des Baikalsees nach. Hier geht es um die Forschung seit dem 20. Jahrhundert und um ihre heutigen Methoden.
Welche Institute erforschen den Baikalsee?
Das wichtigste ist das Limnologische Institut in Irkutsk. Es geht auf die Baikal-Limnologische Station zurück, die im Oktober 1928 als erste Einrichtung der Akademie der Wissenschaften in Sibirien gegründet wurde und 1930 nach Listwjanka umzog. Ihr erster Leiter war der Limnologe Gleb Wereschtschagin. Mit einem Beschluss des Präsidiums der sowjetischen Akademie vom 20. Januar 1961 wurde die Station zum Institut erhoben; erster Direktor war Grigori Galasi, der die Forschungsflotte aufbaute und Wissenschaftler aus anderen Regionen und dem Ausland an den See holte. Von 1987 bis 2015 leitete der Akademiker Michail Gratschow das Institut, seither der Geologe Andrei Fedotow.
Nach eigenen Angaben beschäftigt das Institut 337 Menschen, darunter 132 Wissenschaftler, und gliedert sich in eine Abteilung und 14 Laboratorien. Sie reichen von Hydrologie und Hydrophysik über Hydrochemie und die Chemie der Atmosphäre bis zur Biologie wirbelloser Wassertiere, zur Taxonomie der Kieselalgen und zur Molekularbiologie. Dazu gehören eine Tauchgruppe für Unterwasserbeobachtungen, eine Datenbank der Bohrkerne vom Seeboden und eine Abteilung für internationale Zusammenarbeit. Das Baikal-Museum in Listwjanka, das die Ergebnisse der Forschung der Öffentlichkeit zeigt, beschreibt die Seite über Listwjanka.
Neben dem Institut arbeiten weitere Einrichtungen am See. Die Staatliche Universität Irkutsk unterhält mit ihrem Forschungsinstitut für Biologie seit den Anfangsjahren der 1918 gegründeten Universität eine Station in Bolschije Koty. Das Institut für Erdkruste der Akademie in Irkutsk, gegründet im Februar 1949, erforscht Geologie und Tektonik der Region, das Baikal-Institut für Naturnutzung in Ulan-Ude Fragen von Umwelt und Wirtschaft im Einzugsgebiet. Die Erdbeben überwacht eine eigene seismologische Filiale, und im Südbecken nutzt das Neutrinoteleskop Baikal-GVD seine Lichtsensoren auch für Messungen im Tiefenwasser.
Wie wird auf dem Baikal gemessen?
Gemessen wird vom Schiff, vom Eis, von festen Stationen am Ufer und unter Wasser, zunehmend auch aus der Luft und dem All. Das Rückgrat bilden die vier Forschungsschiffe des Instituts. Sie fahren jeden Sommer mehrere Expeditionen, darunter Rundfahrten um den ganzen See, bei denen an Dutzenden festen Punkten dieselben Werte erhoben werden. Bei der Rundfahrt im Juni 2024 waren es nach Angaben des Instituts 63 Stationen.
| Schiff | Baujahr | Verdrängung | Besatzung und Forscher |
|---|---|---|---|
| „G. Ju. Wereschtschagin“ | 1963 | 527 t | 15 + 15 |
| „Akademik W. A. Koptjug“ | 1975 | 452 t | 12 + 18 |
| „G. Titow“ | 1961 | 135 t | 8 + 8 |
| „I. D. Papanin“ | 1986 | 42 t | 5 + 7 |
An jeder Station lassen die Forscher Sonden ab, die Temperatur, Leitfähigkeit und Druck messen, holen mit Wasserschöpfern Proben aus bestimmten Tiefen und ziehen Planktonnetze durch die Wassersäule. Die Sichttiefe wird mit der Secchi-Scheibe bestimmt, einer weißen Scheibe, die man so weit absenkt, bis sie verschwindet. Greifer und Stechrohre holen Schlamm vom Grund. Im Labor werden die Proben auf Nährstoffe, Gase und Schadstoffe untersucht, die Organismen unter dem Mikroskop bestimmt und gezählt.
Andere Werte erfordern lange, ununterbrochene Reihen. Verankerte Messketten zeichnen über Jahre die Temperatur in der Tiefe auf; eine solche Kette im Südbecken lieferte seit März 2000 die Daten, mit denen Forscher 2008 erklären konnten, wie das Tiefenwasser erneuert wird. Im Winter verankert das Institut automatische Messstationen im Eis. Satellitenbilder zeigen, wann und wo der See zufriert und wie sich Eisringe bilden, Drohnen kartieren Gasaustritte im Eis. In den Laboren kommen Molekularbiologie, Massenspektrometrie und Elektronenmikroskopie hinzu; das Erbgut aus einer Probe vom Seeboden verrät heute, welche Arten dort leben, ohne dass man jedes Tier einzeln bestimmen muss; so untersuchten Forscher 2023 die Kleintiere am Grund der Bucht von Bolschije Koty.
Einen Blick in die Tiefe erlaubten die beiden Tauchboote „Mir-1“ und „Mir-2“. Bei einer Expedition von 2008 bis 2010 tauchten sie 160-mal im Baikal und erreichten 1.580 Meter Tiefe. Sie untersuchten unter anderem Austritte von Gas und warmem Wasser am Seeboden und die Tierwelt der Tiefe.
Was zeigt die längste Messreihe vor Bolschije Koty?
Sie zeigt, dass sich der offene See messbar erwärmt und sein Plankton sich verändert. Seit 1945 nehmen Biologen der Universität Irkutsk rund 2,7 Kilometer vor dem Dorf Bolschije Koty über etwa 800 Meter tiefem Wasser Proben, mindestens monatlich und meist alle sieben bis zehn Tage, im Winter durch das Eis. Gemessen werden Temperatur, Sichttiefe und das Plankton von der Oberfläche bis in 250 Meter Tiefe. Die Station liegt mehr als 80 Kilometer von Baikalsk entfernt und war deshalb nicht von den Abwässern des dortigen Zellstoffwerks beeinflusst.
Begonnen hat die Reihe der Zoologe Michail Koschow, der die Baikalforschung an der Universität Irkutsk über Jahrzehnte prägte. Fortgeführt wurde sie von seiner Tochter, der Biologin Olga Koschowa, und in dritter Generation von Ljubow Ismestjewa. Ein internationales Team um die amerikanische Ökologin Stephanie Hampton wertete die Daten 2008 gemeinsam mit Ismestjewa aus. Danach hat sich die obere Wasserschicht seit 1946 im Mittel um 1,21 °C erwärmt, der Gehalt an Chlorophyll, einem Maß für die Algenmenge, stieg seit 1979 im Sommer um rund 300 Prozent, und die Zahl der Wasserflöhe nahm um 335 Prozent zu. Die Sichttiefe hat sich dagegen bisher nicht signifikant verändert.
Für das Nahrungsnetz des Sees ist ein winziger Ruderfußkrebs entscheidend, der in der Messreihe eine schwache Abnahme zeigt. Er stellt im offenen Wasser den größten Teil des tierischen Planktons; seine Rolle beschreibt die Seite über Epischura baicalensis. Eine weitere Besonderheit belegt die Reihe ebenfalls: Am Baikal erreicht die Algenmenge ihren Höhepunkt nicht im Sommer, sondern unter dem Eis im Spätwinter.
Was verraten Bohrkerne aus dem Seeboden?
Die Schichten am Grund des Baikals sind ein Archiv des Klimas über Millionen Jahre. In ihnen lagern sich die Schalen von Kieselalgen, Pollen, Staub und Schwebstoffe der Flüsse ab. In Warmzeiten blühen die Kieselalgen stark, in Kaltzeiten kaum; der Anteil ihrer Kieselsäure im Schlamm zeichnet deshalb den Wechsel von Eis- und Warmzeiten nach. Weil Kalk im sehr weichen Baikalwasser nicht erhalten bleibt, sind gerade die Kieselalgen das wichtigste Werkzeug.
Im Rahmen des internationalen Baikal Drilling Project bohrten russische und amerikanische Forscher mit weiteren Partnern seit 1993 von einer Plattform auf dem Eis aus in den Seeboden. Der längste Kern, BDP-98, stammt vom Akademikerrücken zwischen Mittel- und Nordbecken: 600 Meter ununterbrochener Seeablagerungen, die nach der Auswertung rund 10 Millionen Jahre umfassen. Das Limnologische Institut nennt die Rekonstruktion des Paläoklimas der letzten 8 Millionen Jahre aus diesen Kernen eines seiner wichtigsten Ergebnisse, weil sich so lange zusammenhängende Klimareihen auf dem Festland Asiens sonst nirgends gewinnen lassen.
Welchen großen Fragen geht die Forschung heute nach?
Eine erste Frage ist, wie die Artenvielfalt entstanden ist. Hunderte Flohkrebsarten, Schnecken, Schwämme und Groppen haben sich im See aus wenigen Vorfahren entwickelt. Genetische Stammbäume zeigen, wann und wie schnell das geschah, und machen den Baikal zu einem Freilandlabor der Evolution.
Eine zweite betrifft die Bewegung des Wassers. Unterhalb von rund 300 Metern ist der See dauerhaft stabil geschichtet, und doch erneuert sich das Tiefenwasser sehr wirksam. Ein Team des Schweizer Wasserforschungsinstituts Eawag, der Universität Irkutsk und des Limnologischen Instituts um Martin Schmid zeigte 2008 anhand der Messkette im Südbecken, dass immer wieder 50 bis 100 Kubikkilometer kaltes Oberflächenwasser an den steilen Ufern in die Tiefe sinken. Auslöser ist ein Effekt des Drucks auf die Dichte des Wassers bei Temperaturen um 4 °C, die thermobarische Instabilität. Solche Einschübe tragen frisches, sauerstoffreiches Wasser bis zum Grund.
Eine dritte Frage ist, wie der See auf Erwärmung und Belastung reagiert. Seit etwa 2010 wachsen in Ufernähe Fadenalgen der Gattung Spirogyra massenhaft, endemische Schwämme erkranken, und in Buchten nahe Ortschaften steigen die Nährstoffwerte. Forscher des Instituts um Oleg Timoschkin beschrieben diese rasche Veränderung der Uferzone 2016 als Warnsignal. Auch die Gesundheit der Tiere gehört dazu: Das Institut wies nach, dass das Massensterben von rund 6.000 Baikalrobben 1987 und 1988 auf ein Morbillivirus zurückging, den Erreger der Hundestaupe, der damit erstmals bei Robben belegt wurde. Ein weiteres Feld sind Gashydrate, feste Verbindungen aus Methan und Wasser, die am Baikal als erstem Süßwassersee in mächtigen Lagen gefunden wurden.
Wie international ist die Baikalforschung?
Die Forschung am Baikal war über lange Zeit stark international. Schon Galasi lud Wissenschaftler aus dem Ausland ein. Nach 1990 kamen große gemeinsame Vorhaben hinzu: Das Baikal Drilling Project verband russische Institute mit dem U.S. Geological Survey und weiteren Partnern; die Klimaauswertung der Bohrkerne beschreibt das Institut als Ergebnis breiter russischer und ausländischer Zusammenarbeit. Die Daten der Messkette im Tiefenwasser werteten Forscher des Schweizer Wasserforschungsinstituts Eawag mit Kollegen aus Irkutsk aus, die Auswertung der Messreihe vor Bolschije Koty mit amerikanischen Ökologen, Studien zu den Eisringen mit französischen Forschern.
Ein Teil dieser Zusammenarbeit läuft bis heute weiter, oft über gemeinsame Veröffentlichungen. Das Institut unterhält eine eigene Abteilung für internationale Zusammenarbeit, nimmt Gastforscher auf seinen Schiffen und an seiner Station in Bolschije Koty auf und veranstaltet wissenschaftliche Schulen auf dem See, zuletzt im August 2026 an Bord der „Akademik Koptjug“. Wie stark sich die Zusammensetzung der Partner seit den 2010er-Jahren verschoben hat, lässt sich aus den ausgewerteten Quellen nicht belastbar beziffern. Welche Rolle das Dorf mit seinen Stationen für die Forschung spielt, zeigt die Seite über Bolschije Koty.
Häufige Fragen zur Limnologie am Baikalsee
Wo sitzt das Limnologische Institut?
Das Institut hat seinen Sitz in Irkutsk und gehört zum Irkutsker Wissenschaftszentrum der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften. Außenstationen gibt es in Listwjanka und Bolschije Koty, die Schiffe liegen am See.
Nach wem ist das Forschungsschiff „G. Ju. Wereschtschagin“ benannt?
Nach Gleb Jurjewitsch Wereschtschagin, dem ersten Leiter der Baikal-Limnologischen Station ab 1928. Er begründete die umfassenden biologischen, hydrologischen und geochemischen Untersuchungen des Sees. Das Schiff von 1963 ist mit 527 Tonnen das größte des Instituts.
Was war die Ursache des Robbensterbens 1987 und 1988?
Nach den Untersuchungen des Limnologischen Instituts starben damals rund 6.000 Baikalrobben an einer Seuche, die ein Morbillivirus auslöste, das Virus der Hundestaupe. Es war der erste Nachweis dieses Erregers bei Robben.
Ist der Baikal heute wärmer als vor 80 Jahren?
Ja. Die Messreihe vor Bolschije Koty zeigt für die obere Wasserschicht eine Erwärmung um 1,21 °C zwischen 1946 und dem Beginn der 2000er-Jahre. In der Tiefe liegt die Temperatur dagegen ganzjährig bei rund 3,1 bis 3,4 °C.
Wie lange dauert es, bis ein Bohrkern ausgewertet ist?
Die Auswertung zieht sich über Jahre. Ein Kern wird beschrieben, datiert und in Zentimeterschritten auf Kieselalgen, Pollen und Chemie untersucht. Für BDP-98 von 1998 erschien die zusammenfassende Beschreibung erst 2001; Einzelstudien zu den Kernen werden bis heute veröffentlicht.
Quellen: Limnologisches Institut SB RAS: About (Geschichte, Mitarbeiter, Ergebnisse); Limnologisches Institut: Forschungsflotte; Hampton et al. (2008): Sixty years of environmental change in Lake Baikal, Global Change Biology 14; Antipin et al. (2001): The new BDP-98 600-m drill core from Lake Baikal; U.S. Geological Survey: Lake Baikal – A Touchstone for Global Change and Rift Studies; Institut für Erdkruste SB RAS. Weitere: Schmid et al. 2008 (Geophysical Research Letters 35, L09605), Timoshkin et al. 2016 (Journal of Great Lakes Research 42); Wikipedia (russisch): Limnologisches Institut, M. M. Koschow, O. M. Koschowa, Expedition „Mir“ auf dem Baikal. Stand: Oktober 2026.