Archiv der Online-Zeitung

Abwechslungsreich strukturierte Bäche und Flüsse besitzen eine höhere Selbstreinigungskraft als monotone Kanäle. Dieser alten Weisheit des Wasserbaus sind die WissenschafterInnen Gabriel Singer und Katharina Besemer an der Universität Wien und am WasserCluster Lunz GmbH um den Limnologen Tom Battin im Rahmen von einem FWF-Projekt auf den Grund gegangen.

Wie sich erstmals zeigte, verursacht geomorphologische Heterogenität in Bächen eine höhere Biodiversität von Mikroben, die wiederum eine höhere Vielfalt an organischen Molekülen aus dem Wasser entfernen, erklärt Tom Battin, Leiter des Departments für Limnologie. Die Arbeiten wurden in der jüngsten Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift "PLoS One" veröffentlicht.

Die WissenschafterInnen haben für die Untersuchungen der grundlegenden Mechanismen der Selbstreinigungskraft Experimente in 40 Meter langen Rinnen durchgeführt. Das Bachbett dieser künstlichen Bäche wurde unterschiedlich reich strukturiert, von kanalartig bis vielfältig naturnah. Anschließend wurde ein komplexes Gemisch aus organischen Kohlenstoffmolekülen aus Auswaschungen von Laub in die Rinnen eingeleitet, und die Aufnahme einzelner Moleküle in den Rinnen bestimmt.

Die Vielfalt der Steine

Es zeigte sich, dass die vielfältig strukturierten Rinnen tatsächlich mehr verschiedene Kohlenstoffmoleküle - in den Gemischen fanden sich viele Hundert verschiedene Substanzen, wie KollegInnen der Helmoltz Gesellschaft in München feststellten - entfernen.

Im Gegensatz zur bisher verbreiteten Ansicht ist es nicht nur der über "sieben Steine" eingetragene Sauerstoff, der die Reinigung bewerkstelligt. Die Lösung liegt in der Vielfalt der Steine und in deren Anordnung. "Es ist uns gelungen, erstmals den Zusammenhang zwischen Geomorphologie, mikrobieller Biodiversität und einer zentralen ökosystemaren Funktion zu entschlüsseln", so Battin.

Unterschiedliche Gemeinschaften von Mikroorganismen

"In den vielfältig strukturierten Bachläufen findet sich eine größere mikrobielle Vielfalt, und die ist letztendlich für den Abbau der organischen Substanzen verantwortlich", erklärt Battin. Es verhält sich ganz ähnlich wie in anderen Lebensräumen: Je abwechslungsreicher, desto mehr unterschiedliche Organismen - ob Tiere oder Pflanzen - können sich ansiedeln. Für die Welt der Mikroorganismen gilt, wie sich zeigte, das Gleiche.

Für die Gestaltung von Fließgewässern - vor allem den sogenannten naturnahen Rückbau - können die Untersuchungen unmittelbare Konsequenzen haben. Letztendlich sind "sieben Steine" mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten entscheidend. So sollten schnell fließende, sprudelnde Abschnitte mit langsam fließenden, bis sogar mehr oder weniger stehenden einander abwechseln. In allen Bereichen siedelt eine andere Gemeinschaft von Mikroorganismen, die dann in Summe höchst leistungsfähig agieren. (APA)

Die Publikation "Physical heterogeneity increases biofilm resource use and its molecular diversity in stream mesocosms" erschien in der Fachzeitschrift "PLoS ONE"