Das Wasser natürlicher Fliessgewässer hat oft einen hohen Sauerstoffgehalt. Dafür gibt es zwei Ursachen: Zum einen spielt die Wasserbewegung einen Rolle. In einem natürlichen Flusssystem wird das Wasser (mit Ausnahme des Altwassers) ständig hin- und hergewälzt. Es kann sich kaum eine stabile Schichtung des Wassers ergeben, wie etwa in einem See und sehr viel Wasser gelangt immer mal wieder an die Oberfläche, wo es den Sauerstoff der Luft aufnehmen kann. Zum anderen spielt der Uferbewuchs eine große Rolle. Bäume und Sträucher am Ufer sorgen für Schatten auf dem Wasser. Dies wiederum heißt, dass das Wasser, das in Mitteleuropa mit ca. 9ºC (als Jahresmitteltemperatur) aus den Quellen fließt, sich nur wenig erwärmen kann. Kaltes Wasser kann wesentlich mehr Sauerstoff binden als warmes. (Ein ähnliches Phänomen kennt jeder mit der Kohlensäure in Wasserflaschen. Erhitzt sich das Wasser zischt alles CO2 weg, es funktioniert mit Sauerstoff so ähnlich.) Sauerstoffreiches Wasser wiederum kann einer Vielzahl von Organismen eine Lebensgrundlage bieten. Viele Arten, wie etwa die seltene Flussperlmuschel oder Forellen, sind auf kaltes und sauerstoffreiches Wasser angewiesen.
Neben den großen gibt es noch kleine und kleinste Nutznießer: Bakterien und andere Mikroorganismen. Diese Winzlinge ernähren sich von abgestorbenen höheren Organismen und organischen Schwebstoffen, so dass einen lebendigen Fluss ständig säubern und das Wasser klar halten. Man spricht von der Selbstreinigungskraft des Gewässer. Wenn man also für eine naturbelassene Flusslandschaft sorgt, wird auch die Wasserqualität noch weiter verbessert als es unsere komplizierten Kläranlagen mit enormen technischem Aufwand leisten könnten.

Wenn Gewässer "kippen" - Sommer, Sonne, Eutrophierung...

Hier eine Nährstoffquelle (Misthaufen) in unmittelbarer Flussnähe. Zeichen einer Überproduktion der industriellen Landwirtschaft.

Leider versagt bei vielen Stillgewässern und bei manchen Bächen und Flüssen die Selbstreinigungskraft, dann "kippt" das Gewässer, wie man sagt. Dieser Prozess wird auch als Eutrophierung oder Überdüngung bezeichnet, die fast ausschließlich im Sommer/Spätsommer passiert. Wenn (z.B. durch Landwirtschaf) viele Nährstoffe im Wasser sind, gleichzeitig die Sonne stark scheint und die Wassertemperatur hoch ist, setzt starkes Algen- und Pflanzenwachstum ein. Was zunächst optimal ist, denn Pflanzen produzieren Sauerstoff, kehrt sich bald ins Gegenteil. Die Algen wachsen und überwuchern sich selber. Nur die erste Schicht Algen und Pflanzen kann noch Sauerstoff produzieren, der Rest wird abgedunkelt und stirbt aufgrund fehlender Sonne ab. Bei Verrottungsprozessen in der unteren Schicht und im Schlamm wird jetzt mehr Sauerstoff verbraucht, als die oberste Schicht Algen noch produzieren kann. Nun wird es eng, denn grade im Sommer ist auch das Volumen des Wassers klein und es kommt weniger Frischwasser an. Als erstes sterben Tiere, die viel Sauerstoff brauchen. Fische oder andere Kiementiere beispielsweise. Dies geht so lange, bis entweder mehr Frischwasser und/oder kälteres Wasser kommt. Eutrophierung hängt vor allem mit Überdüngung aber auch mit fehlender Beschattung und wenig Bewegung durch Stauung zusammen.

Hier eine Grafik zu dem Zusammenhang (bitte mit der Maus drüber gehen):