In Hamburg bilden die Elbe, ihre Nebenflüsse Bille und Alster sowie einige kleinere Gewässer ein dichtes Fließgewässernetz. Die Flüsse sind nicht nur wirtschaftlich und touristisch bedeutsam, sondern vor allem auch Lebensraum für aquatische Organismen. Höhere Lufttemperaturen infolge des Klimawandels lassen auch die Wassertemperaturen steigen. Dies beeinflusst die biologischen und chemischen Prozesse im Gewässer: In wärmerem Wasser ist die Löslichkeit von Gasen wie Sauerstoff verringert, gleichzeitig steigt aber durch ein verstärktes Biomassewachstum die Sauerstoffzehrung. Die Anpassungsfähigkeit der meisten Gewässerorganismen an andere Lebensbedingungen ist begrenzt.
Die Oberflächengewässerverordnung hat Orientierungswerte für maximale Fließgewässertemperaturen zur Erreichung eines guten und sehr guten ökologischen Zustands zusammengestellt. Sie werden für bestimmte Fließgewässerabschnitte zwischen Quelle und Mündung festgelegt, die sich in ihrer charakteristischen Fischgemeinschaft voneinander unterscheiden. In der Äschen- und Barbenregion im Mittellauf gilt demnach eine Wassertemperatur von über 20 °C als kritisch. Für die Brassen- und Kaulbarsch-Flunder-Region weiter flussabwärts liegt der Schwellenwert bei 25 °C. Der Indikator beruht auf Daten von sechs ausgewählten Messstellen, die in den jeweiligen Flüssen am wenigsten oder gar nicht im direkten Einflussbereich von Wärmeeinleitungen liegen. Drei Messstellen an der Alster, Ammersbek und Bille repräsentieren die Äschen- und Barbenregion, drei weitere an der Elbe die Brassen- und Kaulbarsch-Flunder-Region. Der Indikator zeigt die für die jeweiligen Regionen gemittelte Anzahl der Tage zwischen April und Oktober, an denen die maximalen Fließgewässertemperaturen die entsprechenden Schwellenwerte überschritten.
Das Jahr 1997 war im norddeutschen Küstenraum überdurchschnittlich warm, trocken und sonnig. In der Folge kam es vor allem in der Äschen- und Barbenregion zu erhöhten maximalen Wassertemperaturen. Auch die sommerlichen Hitzewellen der Jahre 2003 sowie 2006 führten zu Temperaturrekorden und vermehrten Schwellenwertüberschreitungen in allen Fischregionen. Größeren Einfluss auf die Veränderung von Lebensgemeinschaften als einzelne Ausreißerjahre haben allerdings wiederholt aufeinanderfolgende Temperaturspitzen, wie sie vor allem über die letzten Jahre seit 2018 hinweg auftraten. Ein statistisch signifikanter Trend zu häufigeren Überschreitungen liegt allerdings für beide Teilindikatoren nicht vor.
